Parlemu di duie regule chì ancu cumincianu à perde a pertinenza.
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La legge di Moore è stata formulata più di cinquant'anni fa. In tuttu stu tempu, hà per a maiò parte fermatu ghjustu. Ancu oghje, quandu si move da una tecnulugia di prucessu à l'altru, a densità di transistor in un chip . Ma ci hè un prublema - a vitezza di sviluppà novi prucessi tecnichi rallenta.
Per esempiu, Intel hà postponendu a pruduzzione in massa di i so processori 10nm Ice Lake per un bellu pezzu. Mentre chì u giant IT principiarà a spedizione di i dispositi u mese prossimu, l'architettura hè stata annunziata intornu anni fà. Ancu l'aostu passatu, u fabricatore di circuiti integrati GlobalFoundries, chì hà travagliatu cù AMD, Tecnulugia di prucessu 7nm (più nantu à i motivi di sta decisione, avemu nantu à Habré).
и Dapoi parechji anni anu predicatu a morte à a lege di Moore. Ancu Gordon stessu chì a regula formulata ùn s'applicà più. Tuttavia, a lege di Moore ùn hè micca l'unicu mudellu chì perde a pertinenza è chì i pruduttori di processori sò uguali.
A lege di scala di Dennard
Hè stata formulata in u 1974 da l'ingegnere è sviluppatore di DRAM dinamica Robert Dennard (Robert Dennard) inseme cù i culleghi di IBM. A regula hè cusì:
"Riducendu a dimensione di u transistor è aumentendu a velocità di u clock di u processore, pudemu facilmente aumentà u so rendimentu".
A regula di Dennard hà stabilitu una riduzzione in a larghezza di u cunduttore (processu tecnulugicu) cum'è u principale indicatore di u prugressu in l'industria di a tecnulugia di microprocessori. Ma a lege di scala di Dennard si ferma versu u 2006. U numaru di transistors in chips cuntinueghja à cresce, ma questu fattu à u rendiment di u dispusitivu.
Per esempiu, rapprisentanti di TSMC (un fabricatore di semiconductor) dicenu chì a transizione da 7nm à 5nm vitezza di u clock di u processore solu da 15%.
U mutivu di a rallentazione di a crescita di freccia hè a fuga attuale, chì Dennard ùn hà micca pigliatu in contu à a fini di l'anni 70. Cù una diminuzione di a dimensione di u transistor è un aumentu di a freccia, u currente cumencia à calà u microcircuit più forte, chì pò dannu. Dunque, i pruduttori anu da equilibrà a putenza attribuita da u processatore. In u risultatu, da u 2006, a freccia di massa chips hè stata stabilita à circa 4-5 GHz.
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Oghje, l'ingegneri travaglianu nantu à e tecnulugia novi chì risolveranu u prublema è aumentanu u rendiment di i microcircuiti. Per esempiu, esperti da l'Australia transistor metallu-aria, chì hà una freccia di parechji centu gigahertz. U transistor hè custituitu da dui elettrodi di metallu, chì agiscenu cum'è drain è fonte, è sò situati à una distanza di 35 nm. Scambianu elettroni cù l'altri per via di u fenomenu .
Sicondu i sviluppatori, u so dispusitivu li permetterà di piantà di "persecutà" a riduzzione di i prucessi tecnichi è di cuncentrazione in a custruzzione di strutture 3D d'altu rendiment cù un gran numaru di transistori nantu à un chip.
Regula Kumi
Sò in 2011 da u prufessore di Stanford Jonathan Koomey. Inseme cù i culleghi di Microsoft, Intel è Carnegie Mellon University, ellu nantu à u cunsumu energeticu di i sistemi di calculu, cuminciendu cù l'urdinatore ENIAC custruitu in u 1946. In u risultatu, Kumi hà fattu a seguente cunclusione:
"A quantità di computing per kilowatt d'energia à carica statica si radduppia ogni annu è mezu".
À u listessu tempu, hà nutatu chì u cunsumu di energia di l'urdinatori hè ancu aumentatu in l'ultimi anni.
In 2015 Kumi à u so travagliu è cumplementatu u studiu cù novi dati. Hà trovu chì a tendenza ch'ellu hà descrittu avia rallentatu. U rendiment mediu di chip per kilowatt di putenza hà cuminciatu à duppià circa ogni trè anni. A tendenza hè cambiata per via di e difficultà assuciate à rinfriscà i chips (), cum'è diventa più difficiuli di sguassà u calore cù una diminuzione di a dimensione di i transistori.
/ foto CC BY-ND
Avà novi tecnulugii per i chips di rinfrescante sò sviluppati, ma finu à quì ùn ci hè bisognu di parlà di a so implementazione di massa. Per esempiu, i sviluppatori di l'Università di New York pruposti stampa laser 3D per applicà una fina capa termoconduttiva di titaniu, stagnu è argentu à u cristallu. A conductività termale di un tali materiale hè 7 volte megliu cà quella di l'altri interfacce termali (pasta termale è polimeri).
Malgradu tutti i fattori , u limitu di energia teorica hè sempre luntanu. Cita un studiu di u fisicu Richard Feynman, chì in u 1985 hà nutatu chì l'efficienza energetica di i prucessori aumentà 100 miliardi di volte. À u tempu di u 2011, sta figura hè aumentata da solu 40 mila volte.
L'industria di l'IT hè abituata à alti ritmi di crescita in u putere di l'informatica, cusì l'ingegneri cercanu modi per allargà a validità di a lege di Moore è superà e difficultà dettate da e regule di Koumi è Dennard. In particulare, l'imprese è l'istituti di ricerca cercanu di rimpiazzà a tecnulugia di transistor tradiziunale è u siliciu. Parleremu di alcune di e pussibuli alternattivi a prossima volta.
Ciò chì scrivemu in u blog corporativu:
I nostri rapporti da VMware EMPOWER 2019 nantu à Habré:
Source: www.habr.com