Wy hawwe it oer twa regels dy't ek begjinne te ferliezen relevânsje.
/ foto Unsplash
De wet fan Moore waard mear as fyftich jier lyn formulearre. Yn dizze tiid bleau er foar it grutste part earlik. Sels hjoed, by it ferpleatsen fan it iene technologyske proses nei it oare, de tichtheid fan transistors op in chip . Mar d'r is in probleem - de snelheid fan ûntwikkeling fan nije technologyske prosessen wurdt fertrage.
Bygelyks, Intel fertrage massaproduksje fan har 10nm Ice Lake-processors foar in lange tiid. Wylst de IT-gigant nije moanne apparaten sil begjinne te ferstjoeren, fûn de oankundiging fan 'e arsjitektuer rûnom plak jierren lyn. Ek ferline augustus, yntegreare circuit fabrikant GlobalFoundries, dy't wurke mei AMD, 7-nm technyske prosessen (mear oer de redenen foar dit beslút wy op Habré).
и It is jierren lyn dat se de dea fan 'e wet fan Moore foarsizze. Sels Gordon sels dat de regel dy't er formulearre hat ophâldt fan tapassing. De wet fan Moore is lykwols net it ienige patroan dat relevânsje ferliest en hokker processorfabrikanten folgje.
Dennard syn skaalfergrutting wet
It waard formulearre yn 1974 troch yngenieur en ûntwikkelder fan dynamysk ûnthâld DRAM Robert Dennard, tegearre mei kollega's fan IBM. De regel giet sa:
"Troch de grutte fan 'e transistor te ferminderjen en de kloksnelheid fan' e prosessor te ferheegjen, kinne wy de prestaasjes maklik ferheegje."
De regel fan Dennard fêstige de fermindering fan konduktearbreedte (technysk proses) as de wichtichste yndikator fan foarútgong yn 'e mikroprosessortechnology-yndustry. Mar de skaalfergrutting fan Dennard stoppe om 2006 hinne te wurkjen. It oantal transistors yn chips bliuwt tanimme, mar dit feit oan apparaat prestaasjes.
Bygelyks, fertsjintwurdigers fan TSMC (semiconductor fabrikant) sizze dat de oergong fan 7 nm nei 5 nm proses technology prosessor klok snelheid mei mar 15%.
De reden foar de fertraging yn frekwinsje groei is aktuele lekkage, dêr't Dennard net rekken holden yn de lette jierren '70. As de grutte fan 'e transistor ôfnimt en de frekwinsje ferheget, begjint de stroom it mikrocircuit mear te ferwaarmjen, wat it kin beskeadigje. Dêrom moatte fabrikanten de krêft dy't troch de prosessor tawiisd is lykwicht meitsje. As gefolch, sûnt 2006, is de frekwinsje fan massa-produsearre chips ynsteld op 4–5 GHz.
/ foto Unsplash
Hjoed, yngenieurs wurkje oan nije technologyen dy't sil oplosse it probleem en fergrutsjen de prestaasjes fan microcircuits. Bygelyks, spesjalisten út Austraalje in metaal-nei-lucht transistor dy't in frekwinsje hat fan inkele hûnderten gigahertz. De transistor bestiet út twa metalen elektroden dy't fungearje as drain en boarne en lizze op in ôfstân fan 35 nm. Se wikselje troch it ferskynsel elektroanen mei elkoar út .
Neffens de ûntwikkelders sil har apparaat it mooglik meitsje om "jagen" te stopjen om technologyske prosessen te ferminderjen en te konsintrearjen op it bouwen fan heechweardige 3D-struktueren mei in grut oantal transistors op in chip.
Kumi Regel
Syn yn 2011 troch Stanford heechlearaar Jonathan Koomey. Tegearre mei kollega's fan Microsoft, Intel en Carnegie Mellon University, hy oer it enerzjyferbrûk fan komputersystemen begjinnend mei de ENIAC-komputer boud yn 1946. As gefolch, Kumi kaam ta de folgjende konklúzje:
"De hoemannichte komputer per kilowatt enerzjy ûnder statyske lading ferdûbelet elk jier en in heal."
Tagelyk konstatearre hy dat it enerzjyferbrûk fan kompjûters de ôfrûne jierren ek tanommen is.
Yn 2015, Kumi oan syn wurk en oanfolle de stúdzje mei nije gegevens. Hy fûn dat de trend dy't hy beskreau, fertrage wie. De gemiddelde chipprestaasje per kilowatt enerzjy is sawat elke trije jier begon te ferdûbeljen. De trend feroare troch swierrichheden ferbûn mei koelchips (), om't as de transistorgrutte ôfnimt, wurdt it dreger om waarmte te ferwiderjen.
/ foto CC BY-ND
Nije technologyen foar chipkoeling wurde op it stuit ûntwikkele, mar der is noch gjin sprake fan har massale ymplemintaasje. Bygelyks, ûntwikkelders fan in universiteit yn New York foarstelde laser 3D printsjen foar it tapassen fan in tinne waarmte-liedende laach fan titanium, tin en sulver op it kristal. De termyske conductivity fan sa'n materiaal is 7 kear better as dy fan oare termyske ynterfaces (termyske pasta en polymers).
Nettsjinsteande alle faktoaren , de teoretyske enerzjylimyt is noch fier fuort. Hy neamt ûndersyk fan natuerkundige Richard Feynman, dy't yn 1985 opmurken dat de enerzjy-effisjinsje fan processors 100 miljard kear soe tanimme. Yn de tiid fan 2011, dit sifer tanommen mar 40 tûzen kear.
De IT-sektor is wend oan rappe groei yn kompjûterkrêft, dus yngenieurs sykje nei manieren om Moore's Law te ferlingjen en de útdagings te oerwinnen dy't troch Coomey's en Dennard's regels oplein wurde. Benammen bedriuwen en ûndersyksynstituten sykje ferfangings foar tradisjonele transistor- en silisiumtechnologyen. Wy sille de folgjende kear oer guon fan 'e mooglike alternativen prate.
Wat wy skriuwe oer yn it bedriuwsblog:
Us rapporten fan VMware EMPOWER 2019 op Habré:
Boarne: www.habr.com