Bi arauz ari gara, gainera, garrantzia galtzen hasita.
/ argazkia Unsplash
Mooreren legea duela berrogeita hamar urte baino gehiago formulatu zen. Denbora horretan zehar, justu jarraitu zuen gehienetan. Gaur egun ere, prozesu teknologiko batetik bestera pasatzean, txip bateko transistoreen dentsitatea . Baina arazo bat dago: prozesu teknologiko berrien garapen-abiadura moteltzen ari da.
Adibidez, Intelek 10 nm-ko Ice Lake prozesadoreen ekoizpen masiboa atzeratu zuen denbora luzez. IT erraldoiak datorren hilabetean gailuak bidaltzen hasiko diren arren, arkitekturaren iragarpena inguruan egin zen duela zenbait urte. Joan den abuztuan ere, AMDrekin lan egin zuen GlobalFoundries zirkuitu integratuen fabrikatzaileak, 7-nm prozesu teknikoak (erabaki honen arrazoiei buruz gehiago dugu HabrΓ©-n).
ΠΈ Urteak dira Mooreren legearen heriotza iragartzen ari zirela. Baita Gordon bera ere formulatu zuen araua aplikatzeari utziko diola. Hala ere, Mooreren legea ez da garrantzia galtzen ari den eta prozesadoreen fabrikatzaileek jarraitzen duten eredu bakarra.
Dennard-en eskalatze legea
1974an Robert Dennard memoria dinamikoko DRAM ingeniari eta garatzaileak sortu zuen, IBMko lankideekin batera. Araua honela doa:
"Transistorearen tamaina murriztuz eta prozesadorearen erlojuaren abiadura handituz, erraz handitu dezakegu bere errendimendua".
Dennard-en arauak eroaleen zabaleraren murrizketa (prozesu teknikoa) ezarri zuen mikroprozesadoreen teknologiaren industrian aurrerapenaren adierazle nagusi gisa. Baina Dennard-en eskala-legeak 2006 inguruan utzi zion funtzionatzea. Txipetan transistore kopurua handitzen jarraitzen du, baina gertakari hau gailuaren errendimenduari.
Esate baterako, TSMC (erdieroaleen fabrikatzailea) ordezkariek diote 7 nm-tik 5 nm-ra prozesu teknologiaren trantsizioa dela. prozesadorearen erlojuaren abiadura % 15 bakarrik.
Frekuentziaren hazkundearen moteltzearen arrazoia egungo ihesa da, Dennard-ek 70eko hamarkadaren amaieran kontuan hartu ez zuena. Transistorearen tamaina txikiagotu eta maiztasuna handitu ahala, korrontea mikrozirkuitua gehiago berotzen hasten da, eta horrek kalte egin dezake. Hori dela eta, fabrikatzaileek prozesadoreak esleitutako potentzia orekatu behar dute. Ondorioz, 2006tik, masiboki ekoitzitako txipen maiztasuna 4-5 GHz-tan ezarri da.
/ argazkia Unsplash
Gaur egun, ingeniariak arazoa konpondu eta mikrozirkuituen errendimendua areagotuko duten teknologia berrietan ari dira lanean. Adibidez, Australiako espezialistak ehunka gigaherzioko maiztasuna duen metal-aireko transistore bat. Transistorea drain eta iturri gisa jokatzen duten metalezko bi elektrodoz osatuta dago eta 35 nm-ko distantziara kokatzen dira. Fenomenoaren ondorioz elektroiak trukatzen dituzte elkarren artean .
Garatzaileen arabera, haien gailuak prozesu teknologikoak murrizteko "atzetik" gelditzea ahalbidetuko du eta errendimendu handiko 3D egiturak eraikitzen kontzentratu ahal izango du txip batean transistore kopuru handiarekin.
Kumi araua
Bere 2011n Stanfordeko irakasle Jonathan Koomeyk. Microsoft, Intel eta Carnegie Mellon Unibertsitateko lankideekin batera, zuen 1946an eraikitako ENIAC ordenagailutik hasitako informatika sistemen energia-kontsumoari buruz. Ondorioz, Kumi ondorio hau atera zuen:
"Karga estatikoko energia kilowatt bakoitzeko konputazio kopurua bikoiztu egiten da urte eta erdiro".
Aldi berean, azken urteotan ordenagailuen energia-kontsumoa ere handitu dela adierazi du.
2015ean, Kumi bere lanari eta datu berriekin osatu zuen azterketa. Deskribatu zuen joera moteldu egin zela ikusi zuen. Energia kilowatt bakoitzeko txiparen batez besteko errendimendua hiru urtean behin gutxi gorabehera bikoizten hasi da. Joera aldatu egin zen txip hoztearekin lotutako zailtasunengatik (), transistorearen tamaina txikiagotu ahala beroa kentzea zailagoa egiten baita.
/ argazkia CC BY-ND
Txip-hozte-teknologia berriak garatzen ari dira gaur egun, baina oraindik ez da haien ezarpen masiboaz hitz egiten. Adibidez, New Yorkeko unibertsitate bateko garatzaileek proposatu zuten 3D laser bidezko inprimaketa titanio, eztainu eta zilarrezko geruza mehe bat bero-eroalea kristalean aplikatzeko. Material horren eroankortasun termikoa beste interfaze termiko batzuena (pasta termikoa eta polimeroak) baino 7 aldiz hobea da.
Faktore guztiak gorabehera , energiaren muga teorikoa urrun dago oraindik. Richard Feynman fisikariaren ikerketak aipatzen ditu, 1985ean prozesadoreen energia-eraginkortasuna 100 milioi aldiz handituko zela adierazi zuena. 2011ko garaian, kopuru hori 40 mila aldiz baino ez zen handitu.
Informatika-industria ohituta dago konputazio-ahalmenaren hazkunde azkarrean, beraz, ingeniariak Moore-ren legea hedatzeko eta Coomey-ren eta Dennard-en arauek ezarritako erronkak gainditzeko moduak bilatzen ari dira. Batez ere, enpresek eta ikerketa institutuak transistore eta silizio teknologi tradizionalen ordezko bila dabiltza. Hurrengoan alternatiba posible batzuei buruz hitz egingo dugu.
Blog korporatiboan idazten dugunari buruz:
VMware EMPOWER 2019-ren gure txostenak HabrΓ©-n:
Iturria: www.habr.com