🥇 E wezụga Moore, onye ọzọ chepụtara iwu nke scaling computing systems

Anyị na-ekwu maka iwu abụọ na-amalitekwa ịkwụsị mkpa.

/ foto Laura Ockel Unsplash

Emebere iwu Moore ihe karịrị afọ iri ise gara aga. N'ime oge a niile, ọ nọgidere na-adị mma maka ọtụtụ akụkụ. Ọbụna taa, mgbe ị na-esi n'otu usoro teknụzụ gaa na nke ọzọ, njupụta nke transistor na mgbawa ihe dị ka okpukpu abụọ na nha. Ma enwere nsogbu - ọsọ nke mmepe nke usoro nkà na ụzụ ọhụrụ na-ebelata.

Dịka ọmụmaatụ, Intel na-egbu oge mmepụta nke ihe nrụpụta 10nm Ice Lake ya ogologo oge. Ọ bụ ezie na nnukwu IT ga-amalite mbupu ngwaọrụ n'ọnwa na-abịa, ọkwa ụlọ ọrụ mere gburugburu abụọ na ọkara afọ ndị gara aga. Ọzọkwa n'August gara aga, GlobalFoundries na-emepụta sekit agbakwunyere, nke ya na AMD rụkọrọ ọrụ, kwụsịrị mmepe Usoro teknụzụ 7-nm (ihe gbasara ihe kpatara mkpebi a anyị kwuru banyere anyị blog na Habre).

Ndị nta akụkọ и ndị isi nke nnukwu ụlọ ọrụ IT Afọ agafeela kemgbe ha na-ebu amụma ọnwụ nke iwu Moore. Ọbụna Gordon n'onwe ya otu oge kwuruna iwu o weputara ga-akwụsị itinye n'ọrụ. Agbanyeghị, iwu Moore abụghị naanị ụkpụrụ na-efunahụ uru yana ndị nrụpụta processor na-agbaso.

Iwu ntucha nke Denard

Emebere ya na 1974 site n'aka onye injinia na onye nrụpụta ihe nchekwa dị ike DRAM Robert Dennard, yana ndị ọrụ ibe si IBM. Iwu na-aga dị ka nke a:

"Site na ibelata nha transistor na ịbawanye ọsọ elekere nke ihe nrụpụta, anyị nwere ike ịbawanye arụmọrụ ya ngwa ngwa."

Iwu Denard guzobere mbelata nke obosara onye nduzi (usoro nka) dị ka isi ihe na-egosi ọganihu na ụlọ ọrụ teknụzụ microprocessor. Mana iwu mkpali Denard kwụsịrị ịrụ ọrụ gburugburu 2006. Ọnụ ọgụgụ nke transistor na ibe na-aga n'ihu na-abawanye, ma eziokwu a adịghị enye mmụba dị ịrịba ama ka ngwaọrụ arụmọrụ.

Dị ka ihe atụ, ndị nnọchiteanya nke TSMC (semiconductor emeputa) na-ekwu na mgbanwe site 7-nm ka 5-nm usoro technology. ga-abawanye ọsọ elekere processor na naanị 15%.

Ihe kpatara mbelata nke uto ugboro ugboro bụ mgbawa ugbu a, nke Dennard echebaraghị ya na njedebe 70s. Ka nha nke transistor na-ebelata na ugboro ole na-abawanye, nke ugbu a na-amalite ikpo ọkụ microcircuit ọzọ, nke nwere ike imebi ya. Ya mere, ndị na-emepụta ihe ga-edozi ike nke onye nrụpụta na-ekenye. N'ihi ya, kemgbe afọ 2006, a na-edobe ugboro ole ibe ibe na-emepụta na 4-5 GHz.

/ foto Jason Leung Unsplash

Taa, ndị injinia na-arụ ọrụ na teknụzụ ọhụrụ nke ga-edozi nsogbu ahụ ma nwekwuo arụmọrụ nke microcircuits. Dịka ọmụmaatụ, ndị ọkachamara si Australia na-emepe emepe transistor ígwè na ikuku nke nwere ugboro ole ọtụtụ narị gigahertz. Transistor nwere electrodes igwe abụọ na-arụ ọrụ dị ka igbapu na isi iyi ma dị n'ebe dị anya nke 35 nm. Ha na-agbanwe eletrọn n'etiti ibe ha n'ihi ihe ahụ auto-eletrọnịkị ikuku.

Dị ka ndị mmepe si kwuo, ngwaọrụ ha ga-eme ka o kwe omume ịkwụsị "ịchụ" iji belata usoro nkà na ụzụ ma tinye uche n'ịrụ ụlọ 3D dị elu nke nwere ọnụ ọgụgụ dị ukwuu nke transistor na mgbawa.

Ọchịchị Kumi

Ya emebere ya na 2011 site na prọfesọ Stanford Jonathan Koomey. Ya na ndị ọrụ ibe si Microsoft, Intel na Carnegie Mellon University, ọ nyochaa ozi na oriri ike nke sistemu kọmputa malite na kọmpụta ENIAC wuru na 1946. N'ihi ya, Kumi bịara na nkwubi okwu a:

"Ọnụ ọgụgụ nke ịgbakọ kwa kilowatt nke ike dị n'okpuru ibu static na-abawanye okpukpu abụọ kwa afọ na ọkara."

N'otu oge ahụ, o kwuru na ike nke kọmputa amụbawokwa n'afọ ndị gara aga.

N'afọ 2015, Kumi laghachiri na-arụ ọrụ ya ma gbakwunyere ihe ọmụmụ na data ọhụrụ. Ọ chọpụtara na omume ọ kọwara ebelatala. Nkezi arụmọrụ mgbawa kwa kilowatt nke ike amalitela okpukpu abụọ n'ihe dị ka afọ atọ ọ bụla. Usoro ahụ gbanwere n'ihi ihe isi ike jikọtara ya na ibe jụrụ oyi (ibe 4), ebe ọ bụ na ka transistor nha na-ebelata, ọ na-esiwanye ike iwepụ okpomọkụ.

/ foto Derek Thomas CC BY-ND

A na-emepụta teknụzụ ọhụrụ mgbawa jụrụ oyi ugbu a, mana enwebeghị okwu maka mmejuputa oke ha. Dịka ọmụmaatụ, ndị mmepe sitere na mahadum dị na New York tụrụ aro jiri Laser obibi akwụkwọ 3D maka itinye obere oyi akwa na-eduzi okpomọkụ nke titanium, tin na ọlaọcha na kristal. Thermal conductivity nke ihe dị otú ahụ dị ugboro 7 mma karịa nke ndị ọzọ thermal interfaces (thermal mado na polymers).

N'agbanyeghị ihe niile dika Kumi siri kwuo, theoretical ike ịgba ka dị anya. Ọ na-ehota nyocha nke ọkà mmụta sayensị Richard Feynman, onye kwuru na 1985 na ike ike nke nhazi ga-abawanye 100 ijeri ugboro. N'oge 2011, ọnụ ọgụgụ a mụbara naanị 40 puku ugboro.

Ụlọ ọrụ IT na-enwe ọganihu ngwa ngwa na ike mgbakọ, ya mere ndị injinia na-achọ ụzọ ha ga-esi gbasaa Iwu Moore ma merie ihe ịma aka ndị iwu Coomey na Dennard tinyere. Karịsịa, ụlọ ọrụ na ụlọ ọrụ nyocha na-achọ nnọchi maka teknụzụ transistor ọdịnala na silicon. Anyị ga-ekwu maka ụfọdụ n'ime ụzọ ọzọ enwere ike ime oge ọzọ.

Ihe anyị na-ede na blọgụ ụlọ ọrụ: