Mir schwätzen iwwer zwee Regelen, déi och un d'Relevanz ufänken ze verléieren.
/ Foto Unsplash
Dem Moore säi Gesetz gouf viru méi wéi fofzeg Joer formuléiert. Während dëser Zäit blouf hien zum gréissten Deel fair. Och haut, wann Dir vun engem technologesche Prozess an en anert bewegt, ass d'Dicht vun Transistoren op engem Chip . Awer et gëtt e Problem - d'Vitesse vun der Entwécklung vun neien technologesche Prozesser verlangsamt.
Zum Beispill huet Intel d'Massproduktioun vu sengen 10nm Ice Lake Prozessoren fir eng laang Zäit verspéit. Iwwerdeems den IT Riese wäert Apparater nächste Mount ufänken, der Architektur Ukënnegung stattfonnt ronderëm viru Joeren. Och am leschte August huet den integréierte Circuit Hiersteller GlobalFoundries, dee mat AMD geschafft huet, 7-nm technesch Prozesser (méi iwwer d'Grënn fir dës Entscheedung mir op Habré).
и Et si Joeren zënter datt se den Doud vum Moore säi Gesetz virausgesot hunn. Och Gordon selwer datt d'Regel, déi hien formuléiert huet, ophält ze gëllen. Wéi och ëmmer, dem Moore säi Gesetz ass net dat eenzegt Muster dat d'Relevanz verléiert an déi Prozessorhersteller verfollegen.
Den Dennard seng Skaléierungsgesetz
Et gouf 1974 vum Ingenieur an Entwéckler vum dynamesche Memory DRAM Robert Dennard formuléiert, zesumme mat Kollegen vun IBM. D'Regel geet esou:
"Duerch d'Gréisst vum Transistor ze reduzéieren an d'Auergeschwindegkeet vum Prozessor ze erhéijen, kënne mir seng Leeschtung einfach erhéijen."
D'Regel vum Dennard huet d'Reduktioun vun der Dirigentbreet (technesch Prozess) als Haaptindikator vum Fortschrëtt an der Mikroprozessortechnologieindustrie etabléiert. Awer dem Dennard säi Skaléierungsgesetz huet gestoppt ronderëm 2006 ze schaffen. D'Zuel vun den Transistoren an de Chips geet weider erop, awer dës Tatsaach zu Apparat Leeschtung.
Zum Beispill, Vertrieder vun TSMC (Halbleiterhersteller) soen datt den Iwwergang vu 7 nm op 5 nm Prozesstechnologie Prozessor Auer Vitesse vun nëmmen 15%.
De Grond fir d'Verlängerung vum Frequenzwachstum ass aktuell Leckage, déi Den Dennard an de spéide 70er net berücksichtegt huet. Wéi d'Gréisst vum Transistor erofgeet an d'Frequenz eropgeet, fänkt de Stroum de Mikrokrees méi op, wat et beschiedegt kann. Dofir mussen d'Fabrikanten d'Kraaft balanséieren, déi vum Prozessor zougewisen ass. Als Resultat, zënter 2006, ass d'Frequenz vu masseproduzéierte Chips op 4-5 GHz gesat ginn.
/ Foto Unsplash
Haut schaffen d'Ingenieuren un neien Technologien, déi de Problem léisen an d'Performance vu Mikrokreesser erhéijen. Zum Beispill, Spezialisten aus Australien e Metall-zu-Loft-Transistor deen eng Frequenz vun e puer honnert Gigahertz huet. Den Transistor besteet aus zwee Metallelektroden, déi als Drain a Quell handelen an op enger Distanz vu 35 nm sinn. Si tauschen Elektronen mateneen aus wéinst dem Phänomen .
Laut den Entwéckler wäert hiren Apparat et méiglech maachen ze stoppen "Joen" fir technologesch Prozesser ze reduzéieren an ze konzentréieren op d'Gebai vun héich performant 3D Strukturen mat enger grousser Zuel vun Transistoren op engem Chip.
Kumi Regel
Seng an 2011 vum Stanford Professor Jonathan Koomey. Zesumme mat Kollege vu Microsoft, Intel an der Carnegie Mellon Universitéit huet hien iwwer den Energieverbrauch vu Rechensystemer ugefaange mam ENIAC Computer deen 1946 gebaut gouf. Als Resultat ass de Kumi zu der folgender Conclusioun komm:
"D'Quantitéit vum Rechen pro Kilowatt Energie ënner statesch Belaaschtung verduebelt all Joer an en halleft."
Zur selwechter Zäit huet hien festgestallt datt den Energieverbrauch vu Computeren och an de leschte Joeren eropgaang ass.
Am Joer 2015, Kumi zu senger Aarbecht an ergänzt d'Etude mat neien Donnéeën. Hien huet festgestallt datt den Trend, deen hie beschriwwen huet, verlangsamt gouf. Duerchschnëttlech Chipleistung pro Kilowatt Energie huet ugefaang ongeféier all dräi Joer ze verduebelen. Den Trend huet geännert wéinst Schwieregkeeten verbonne mat Killchips (), well wéi d'Transistorgréisst erofgeet, gëtt et méi schwéier Hëtzt ze entfernen.
/ Foto CC BY-ND
Nei Chipkühlungstechnologien ginn am Moment entwéckelt, awer iwwer hir Massimplementatioun gëtt et nach net geschwat. Zum Beispill, Entwéckler vun enger Universitéit zu New York proposéiert Laser 3D Dréckerei fir eng dënn Hëtztleitend Schicht Titan, Zinn a Sëlwer op de Kristall opzemaachen. D'Wärmeleitung vun esou engem Material ass 7 Mol besser wéi déi vun aneren thermesche Schnëttplazen (thermesch Paste a Polymer).
Trotz all de Faktoren , déi theoretesch Energielimit ass nach wäit ewech. Hien zitéiert Fuerschung vum Physiker Richard Feynman, deen 1985 festgestallt huet datt d'Energieeffizienz vu Prozessoren 100 Milliarde Mol eropgeet. Zu der Zäit vun 2011, huet dës Figur nëmmen 40 dausend mol erop.
D'IT Industrie ass gewinnt mat engem schnelle Wuesstum an der Rechenkraaft, sou datt d'Ingenieuren no Weeër sichen fir dem Moore säi Gesetz ze verlängeren an d'Erausfuerderungen ze iwwerwannen, déi duerch d'Regele vum Coomey an den Dennard opgesat ginn. Besonnesch Firmen a Fuerschungsinstituter sichen no Ersatz fir traditionell Transistor- a Siliziumtechnologien. Mir wäerten d'nächst Kéier iwwer e puer vun de méiglechen Alternativen schwätzen.
Iwwer wat mir am Firmeblog schreiwen:
Eis Berichter vu VMware EMPOWER 2019 op Habré:
Source: will.com