Gawas kang Moore, kinsa pa ang nag-umol sa mga balaod alang sa scaling computing system?

Naghisgot kami bahin sa duha ka mga lagda nga nagsugod usab nga mawala ang kalabotan.

Gawas kang Moore, kinsa pa ang nag-umol sa mga balaod alang sa scaling computing system?
/ litrato Laura Ockel Unsplash

Ang Balaod ni Moore giumol kapin sa kalim-an ka tuig ang milabay. Sa tibuok niini nga panahon, siya nagpabilin nga patas sa kadaghanan. Bisan karon, sa pagbalhin gikan sa usa ka proseso sa teknolohiya ngadto sa lain, ang Densidad sa mga transistor sa usa ka chip gibana-bana nga doble ang gidak-on. Apan adunay problema - ang katulin sa pag-uswag sa mga bag-ong proseso sa teknolohiya nagkahinay.

Pananglitan, ang Intel naglangan sa mass production sa iyang 10nm Ice Lake nga mga processor sa dugay nga panahon. Samtang ang higanteng IT magsugod sa pagpadala sa mga aparato sa sunod nga bulan, ang pahibalo sa arkitektura nahitabo sa palibot duha ug tunga mga tuig na ang milabay. Usab sa miaging Agosto, integrated circuit manufacturer GlobalFoundries, nga nagtrabaho uban sa AMD, mihunong sa kalamboan 7-nm teknikal nga mga proseso (kapin pa mahitungod sa mga rason alang niini nga desisyon kita gihisgutan sa among blog sa HabrΓ©).

Mga tigbalita ΠΈ mga pangulo sa dagkong kompanya sa IT Mga tuig na ang milabay sukad nga ilang gitagna ang kamatayon sa balaod ni Moore. Bisan si Gordon mismo sa makausa gipahayagnga ang lagda nga iyang giumol dili na magamit. Bisan pa, ang balaod ni Moore dili lamang ang sumbanan nga nawala ang kalabotan ug kung unsang mga tiggama sa processor ang nagsunod.

Ang balaod sa scaling ni Dennis

Giporma kini niadtong 1974 sa engineer ug developer sa dynamic memory DRAM Robert Dennard, kauban ang mga kauban sa IBM. Ang lagda ingon niini:

"Pinaagi sa pagkunhod sa gidak-on sa transistor ug pagdugang sa katulin sa orasan sa processor, dali naton madugangan ang pasundayag niini."

Gitukod sa lagda ni Dennard ang pagkunhod sa gilapdon sa konduktor (teknikal nga proseso) isip nag-unang timailhan sa pag-uswag sa industriya sa teknolohiya sa microprocessor. Apan ang balaod sa scaling ni Dennard mihunong sa pagtrabaho kaniadtong 2006. Ang gidaghanon sa mga transistor sa mga chips nagpadayon sa pagdugang, apan kini nga kamatuoran wala maghatag ug dakong pagtaas sa performance sa device.

Pananglitan, ang mga representante sa TSMC (semiconductor manufacturer) nag-ingon nga ang transisyon gikan sa 7 nm ngadto sa 5 nm proseso nga teknolohiya modaghan processor clock speed sa 15% lamang.

Ang hinungdan sa paghinay sa pag-uswag sa frequency mao ang kasamtangan nga pagtulo, nga wala gikonsiderar ni Dennard sa ulahing bahin sa 70s. Samtang ang gidak-on sa transistor mikunhod ug ang frequency nagdugang, ang kasamtangan nagsugod sa pagpainit sa microcircuit labaw pa, nga makadaot niini. Busa, kinahanglan nga balansehon sa mga tiggama ang gahum nga gigahin sa processor. Ingon nga resulta, sukad sa 2006, ang frequency sa mass-produced chips gitakda sa 4-5 GHz.

Gawas kang Moore, kinsa pa ang nag-umol sa mga balaod alang sa scaling computing system?
/ litrato Jason Leung Unsplash

Karon, ang mga inhenyero nagtrabaho sa mga bag-ong teknolohiya nga makasulbad sa problema ug makadugang sa pasundayag sa microcircuits. Pananglitan, ang mga espesyalista gikan sa Australia pagpalambo usa ka metal-to-air transistor nga adunay frequency nga pipila ka gatus ka gigahertz. Ang transistor naglangkob sa duha ka metal nga mga electrodes nga naglihok isip habwa, tinubdan ug nahimutang sa gilay-on nga 35 nm. Nagbayloay sila og mga electron sa usag usa tungod sa panghitabo auto-electronic emissions.

Sumala sa mga developers, ang ilang device magpaposible sa paghunong sa "paggukod" aron makunhuran ang mga proseso sa teknolohiya ug magkonsentrar sa pagtukod sa mga high-performance nga 3D nga mga istruktura nga adunay daghang mga transistor sa usa ka chip.

Pagmando ni Kumi

Iya giporma niadtong 2011 ni Stanford professor Jonathan Koomey. Kauban sa mga kauban gikan sa Microsoft, Intel ug Carnegie Mellon University, siya nag-analisar sa impormasyon sa konsumo sa enerhiya sa mga sistema sa kompyuter sugod sa ENIAC nga kompyuter nga gitukod niadtong 1946. Ingong resulta, si Kumi nakaabot sa mosunod nga konklusyon:

"Ang gidaghanon sa pag-compute kada kilowatt sa enerhiya ubos sa static nga load nagdoble kada tuig ug tunga."

Sa samang higayon, iyang namatikdan nga ang konsumo sa enerhiya sa mga kompyuter misaka usab sa milabay nga mga tuig.

Sa 2015, si Kumi nibalik sa iyang trabaho ug gidugangan ang pagtuon sa bag-ong datos. Iyang nasuta nga nihinay ang uso nga iyang gihulagway. Ang kasagaran nga performance sa chip kada kilowatt sa enerhiya nagsugod sa pagdoble halos matag tulo ka tuig. Nausab ang uso tungod sa mga kalisud nga may kalabotan sa mga cooling chips (panid 4), tungod kay samtang ang gidak-on sa transistor mikunhod, kini mahimong mas lisud nga makuha ang kainit.

Gawas kang Moore, kinsa pa ang nag-umol sa mga balaod alang sa scaling computing system?
/ litrato Derek Thomas CC BY-ND

Ang bag-ong mga teknolohiya sa pagpabugnaw sa chip karon gipalambo, apan wala pa'y gihisgutan ang ilang pagpatuman sa masa. Pananglitan, ang mga developers gikan sa usa ka unibersidad sa New York misugyot paggamit laser 3D nga pag-imprenta para sa pagbutang ug nipis nga heat-conducting layer sa titanium, lata ug pilak ngadto sa kristal. Ang thermal conductivity sa ingon nga materyal 7 ka beses nga mas maayo kaysa sa ubang mga thermal interface (thermal paste ug polymers).

Bisan pa sa tanan nga mga hinungdan sumala ni Kumi, layo pa ang theoretical energy limit. Gikutlo niya ang panukiduki sa pisiko nga si Richard Feynman, kinsa nakamatikod sa 1985 nga ang kahusayan sa enerhiya sa mga processor motaas ug 100 bilyon ka beses. Sa panahon sa 2011, kini nga numero misaka lamang sa 40 ka libo ka mga panahon.

Ang industriya sa IT naanad sa paspas nga pag-uswag sa gahum sa pag-compute, busa ang mga inhenyero nangita og mga paagi aron mapalapad ang Balaod ni Moore ug mabuntog ang mga hagit nga gipahamtang sa mga lagda ni Coomey ug Dennard. Sa partikular, ang mga kompanya ug mga institute sa panukiduki nangita mga kapuli sa tradisyonal nga transistor ug mga teknolohiya sa silicon. Atong hisgotan ang pipila sa mga posibleng alternatibo sa sunod higayon.

Unsa ang among gisulat sa corporate blog:

Ang among mga taho gikan sa VMware EMPOWER 2019 sa HabrΓ©:

Source: www.habr.com

Idugang sa usa ka comment