ນອກຈາກ Moore, ມີໃຜເປັນຜູ້ສ້າງກົດຫມາຍສໍາລັບການປັບຂະຫນາດລະບົບຄອມພິວເຕີ້?

ພວກເຮົາກໍາລັງເວົ້າກ່ຽວກັບສອງກົດລະບຽບທີ່ຍັງເລີ່ມສູນເສຍຄວາມກ່ຽວຂ້ອງ.

/ ຮູບ Laura Ockel Unsplash

ກົດໝາຍຂອງ Moore ໄດ້ຖືກສ້າງຂື້ນມາຫຼາຍກວ່າຫ້າສິບປີກ່ອນ. ຕະຫລອດເວລານີ້, ລາວຍັງຄົງຍຸດຕິທໍາສໍາລັບສ່ວນໃຫຍ່. ເຖິງແມ່ນວ່າໃນມື້ນີ້, ໃນເວລາທີ່ການເຄື່ອນຍ້າຍຈາກຂະບວນການເຕັກໂນໂລຢີຫນຶ່ງໄປຫາອີກ, ຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງ transistors ໃນ chip ຂະຫນາດປະມານສອງເທົ່າ. ແຕ່ມີບັນຫາ - ຄວາມໄວຂອງການພັດທະນາຂະບວນການເຕັກໂນໂລຢີໃຫມ່ແມ່ນຊ້າລົງ.

ສໍາລັບຕົວຢ່າງ, Intel ໄດ້ຊັກຊ້າການຜະລິດຂະຫນາດໃຫຍ່ຂອງໂປເຊດເຊີ 10nm Ice Lake ຂອງຕົນເປັນເວລາດົນນານ. ໃນຂະນະທີ່ຍັກໃຫຍ່ IT ຈະເລີ່ມຈັດສົ່ງອຸປະກອນໃນເດືອນຫນ້າ, ການປະກາດສະຖາປັດຕະຍະກໍາໄດ້ຈັດຂຶ້ນປະມານ ສອງແລະເຄິ່ງຫນຶ່ງ ປີກ່ອນ. ນອກຈາກນີ້ໃນເດືອນສິງຫາທີ່ຜ່ານມາ, ຜູ້ຜະລິດວົງຈອນປະສົມປະສານ GlobalFoundries, ເຊິ່ງເຮັດວຽກກັບ AMD, ຢຸດ​ການ​ພັດ​ທະ​ນາ​ 7-nm ຂະບວນການດ້ານວິຊາການ (ເພີ່ມເຕີມກ່ຽວກັບເຫດຜົນສໍາລັບການຕັດສິນໃຈນີ້ພວກເຮົາ ເວົ້າກ່ຽວກັບ blog ຂອງພວກເຮົາ ສຸດ Habre).

ນັກຂ່າວ и ຫົວຫນ້າບໍລິສັດ IT ຂະຫນາດໃຫຍ່ ມັນເປັນເວລາຫຼາຍປີນັບຕັ້ງແຕ່ພວກເຂົາໄດ້ຄາດຄະເນການເສຍຊີວິດຂອງກົດຫມາຍ Moore. ແມ່ນແຕ່ Gordon ເອງ ໄດ້ກ່າວເມື່ອວ່າ​ກົດ​ລະ​ບຽບ​ທີ່​ລາວ​ສ້າງ​ຂຶ້ນ​ຈະ​ຢຸດ​ການ​ນໍາ​ໃຊ້​. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ກົດຫມາຍຂອງ Moore ບໍ່ແມ່ນຮູບແບບດຽວທີ່ສູນເສຍຄວາມກ່ຽວຂ້ອງແລະຜູ້ຜະລິດໂຮງງານຜະລິດກໍາລັງປະຕິບັດຕາມ.

ກົດໝາຍວ່າດ້ວຍຂະໜາດຂອງ Dennard

ມັນໄດ້ຖືກສ້າງຂື້ນໃນ 1974 ໂດຍວິສະວະກອນແລະຜູ້ພັດທະນາຄວາມຊົງຈໍາແບບເຄື່ອນໄຫວ DRAM Robert Dennard, ຮ່ວມກັບເພື່ອນຮ່ວມງານຈາກ IBM. ກົດ​ລະ​ບຽບ​ເປັນ​ດັ່ງ​ນີ້​:

"ໂດຍການຫຼຸດຜ່ອນຂະຫນາດຂອງ transistor ແລະເພີ່ມຄວາມໄວໂມງຂອງໂປເຊດເຊີ, ພວກເຮົາສາມາດເພີ່ມປະສິດທິພາບຂອງມັນໄດ້ຢ່າງງ່າຍດາຍ."

ກົດລະບຽບຂອງ Dennard ໄດ້ສ້າງຕັ້ງການຫຼຸດຜ່ອນຄວາມກວ້າງຂອງ conductor (ຂະບວນການທາງວິຊາການ) ເປັນຕົວຊີ້ວັດຕົ້ນຕໍຂອງຄວາມກ້າວຫນ້າໃນອຸດສາຫະກໍາເຕັກໂນໂລຢີ microprocessor. ແຕ່ກົດໝາຍວ່າດ້ວຍຂະໜາດຂອງ Dennard ຢຸດເຮັດວຽກປະມານປີ 2006. ຈໍານວນຂອງ transistors ໃນ chip ຍັງສືບຕໍ່ເພີ່ມຂຶ້ນ, ແຕ່ຄວາມຈິງນີ້ ບໍ່ໄດ້ໃຫ້ການເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ ກັບ​ການ​ປະ​ຕິ​ບັດ​ຂອງ​ອຸ​ປະ​ກອນ​.

ສໍາລັບຕົວຢ່າງ, ຜູ້ຕາງຫນ້າຂອງ TSMC (ຜູ້ຜະລິດ semiconductor) ເວົ້າວ່າການຫັນປ່ຽນຈາກ 7 nm ກັບ 5 nm ເຕັກໂນໂລຊີຂະບວນການ. ຈະເພີ່ມຂຶ້ນ ຄວາມໄວໂມງໂຮງງານຜະລິດພຽງແຕ່ 15%.

ເຫດຜົນສໍາລັບການຊ້າລົງໃນການເຕີບໂຕຂອງຄວາມຖີ່ແມ່ນການຮົ່ວໄຫຼໃນປະຈຸບັນ, ເຊິ່ງ Dennard ບໍ່ໄດ້ພິຈາລະນາໃນທ້າຍປີ 70s. ເມື່ອຂະຫນາດຂອງ transistor ຫຼຸດລົງແລະຄວາມຖີ່ເພີ່ມຂຶ້ນ, ປະຈຸບັນເລີ່ມເຮັດໃຫ້ຄວາມຮ້ອນຂອງ microcircuit ຫຼາຍຂຶ້ນ, ເຊິ່ງສາມາດທໍາລາຍມັນໄດ້. ດັ່ງນັ້ນ, ຜູ້ຜະລິດຕ້ອງດຸ່ນດ່ຽງພະລັງງານທີ່ຖືກຈັດສັນໂດຍໂຮງງານຜະລິດ. ດັ່ງນັ້ນ, ນັບຕັ້ງແຕ່ປີ 2006, ຄວາມຖີ່ຂອງຊິບທີ່ຜະລິດເປັນມະຫາຊົນໄດ້ຖືກກໍານົດຢູ່ທີ່ 4-5 GHz.

/ ຮູບ Jason Leung Unsplash

ໃນມື້ນີ້, ວິສະວະກອນກໍາລັງເຮັດວຽກກ່ຽວກັບເຕັກໂນໂລຢີໃຫມ່ທີ່ຈະແກ້ໄຂບັນຫາແລະເພີ່ມປະສິດທິພາບຂອງ microcircuits. ຕົວຢ່າງ, ຜູ້ຊ່ຽວຊານຈາກອົດສະຕາລີ ພັດທະນາ transistor ໂລຫະຫາອາກາດທີ່ມີຄວາມຖີ່ຂອງຫຼາຍຮ້ອຍ gigahertz. transistor ປະກອບດ້ວຍສອງ electrodes ໂລຫະທີ່ເຮັດຫນ້າທີ່ເປັນທໍ່ລະບາຍນ້ໍາແລະແຫຼ່ງແລະຕັ້ງຢູ່ໃນໄລຍະຫ່າງຂອງ 35 nm. ພວກເຂົາເຈົ້າແລກປ່ຽນເອເລັກໂຕຣນິກກັບກັນແລະກັນເນື່ອງຈາກປະກົດການ ການປ່ອຍອາຍພິດເອເລັກໂຕຣນິກອັດຕະໂນມັດ.

ອີງຕາມຜູ້ພັດທະນາ, ອຸປະກອນຂອງພວກເຂົາຈະເຮັດໃຫ້ມັນເປັນໄປໄດ້ທີ່ຈະຢຸດ "ແລ່ນ" ເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນຂະບວນການເຕັກໂນໂລຢີແລະສຸມໃສ່ການສ້າງໂຄງສ້າງ 3D ທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງທີ່ມີຈໍານວນ transistor ຈໍານວນຫລາຍຢູ່ໃນຊິບ.

ກົດລະບຽບຂອງ Kumi

ລາວ ສູດ ໃນປີ 2011 ໂດຍສາດສະດາຈານສະແຕນຟອດ Jonathan Koomey. ຮ່ວມກັບເພື່ອນຮ່ວມງານຈາກ Microsoft, Intel ແລະມະຫາວິທະຍາໄລ Carnegie Mellon, ລາວ ວິເຄາະຂໍ້ມູນ ກ່ຽວກັບການບໍລິໂພກພະລັງງານຂອງລະບົບຄອມພິວເຕີທີ່ເລີ່ມຕົ້ນດ້ວຍຄອມພິວເຕີ ENIAC ທີ່ສ້າງຂຶ້ນໃນປີ 1946. ດັ່ງນັ້ນ, Kumi ໄດ້ສະຫຼຸບດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້:

"ປະລິມານຂອງຄອມພິວເຕີ້ຕໍ່ກິໂລວັດຂອງພະລັງງານພາຍໃຕ້ການໂຫຼດຄົງທີ່ແມ່ນເພີ່ມຂຶ້ນສອງເທົ່າທຸກໆປີແລະເຄິ່ງຫນຶ່ງ."

ໃນຂະນະດຽວກັນ, ລາວໄດ້ສັງເກດເຫັນວ່າການບໍລິໂພກພະລັງງານຂອງຄອມພິວເຕີ້ກໍ່ເພີ່ມຂຶ້ນໃນປີທີ່ຜ່ານມາ.

ໃນປີ 2015, Kumi ກັບຄືນມາ ຕໍ່ກັບວຽກງານຂອງລາວ ແລະ ເສີມການສຶກສາດ້ວຍຂໍ້ມູນໃໝ່. ລາວພົບວ່າທ່າອ່ຽງທີ່ລາວອະທິບາຍໄດ້ຊ້າລົງ. ປະສິດທິພາບຂອງຊິບສະເລ່ຍຕໍ່ກິໂລວັດຂອງພະລັງງານໄດ້ເລີ່ມເພີ່ມຂຶ້ນສອງເທົ່າໃນທຸກໆສາມປີ. ແນວໂນ້ມມີການປ່ຽນແປງເນື່ອງຈາກຄວາມຫຍຸ້ງຍາກທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບຊິບເຢັນ (ໜ້າ 4), ເນື່ອງຈາກວ່າຂະຫນາດຂອງ transistor ຫຼຸດລົງ, ມັນຈະກາຍເປັນຄວາມຫຍຸ້ງຍາກຫຼາຍທີ່ຈະເອົາຄວາມຮ້ອນອອກ.

/ ຮູບ Derek Thomas CC ໂດຍ ND

ເທັກໂນໂລຢີການເຮັດຄວາມເຢັນຊິບໃໝ່ກຳລັງຖືກພັດທະນາໃນປັດຈຸບັນ, ແຕ່ຍັງບໍ່ທັນມີການສົນທະນາກ່ຽວກັບການຈັດຕັ້ງປະຕິບັດຂະໜາດໃຫຍ່ຂອງພວກມັນເທື່ອ. ຕົວຢ່າງ, ນັກພັດທະນາຈາກມະຫາວິທະຍາໄລໃນນິວຢອກສະເຫນີ ໃຊ້ ການພິມເລເຊີ 3D ສໍາລັບການນໍາໃຊ້ຊັ້ນນໍາຄວາມຮ້ອນບາງໆຂອງ titanium, ກົ່ວແລະເງິນໃສ່ໄປເຊຍກັນ. ການ​ນໍາ​ໃຊ້​ຄວາມ​ຮ້ອນ​ຂອງ​ອຸ​ປະ​ກອນ​ການ​ດັ່ງ​ກ່າວ​ແມ່ນ 7 ເທົ່າ​ທີ່​ດີກ​່​ວາ​ຂອງ​ການ​ເຊື່ອມ​ຕໍ່​ຄວາມ​ຮ້ອນ​ອື່ນໆ (ການ​ວາງ​ຄວາມ​ຮ້ອນ​ແລະ polymers​)​.

ເຖິງວ່າຈະມີປັດໃຈທັງຫມົດ ອີງຕາມ Kumi, ຂີດຈໍາກັດພະລັງງານທາງທິດສະດີຍັງຢູ່ໄກ. ລາວອ້າງເຖິງການຄົ້ນຄວ້າຂອງນັກຟິສິກ Richard Feynman, ຜູ້ທີ່ສັງເກດເຫັນໃນປີ 1985 ວ່າປະສິດທິພາບພະລັງງານຂອງໂປເຊດເຊີຈະເພີ່ມຂຶ້ນ 100 ຕື້ເທື່ອ. ໃນປີ 2011, ຕົວເລກນີ້ເພີ່ມຂຶ້ນພຽງແຕ່ 40 ພັນເທື່ອ.

ອຸດສາຫະກໍາ IT ແມ່ນເຮັດໃຫ້ເຄຍຊີນກັບການຂະຫຍາຍຕົວຢ່າງໄວວາຂອງພະລັງງານຄອມພິວເຕີ້, ດັ່ງນັ້ນວິສະວະກອນກໍາລັງຊອກຫາວິທີທີ່ຈະຂະຫຍາຍກົດຫມາຍຂອງ Moore ແລະເອົາຊະນະສິ່ງທ້າທາຍທີ່ຖືກບັງຄັບໂດຍກົດລະບຽບຂອງ Coomey ແລະ Dennard. ໂດຍສະເພາະ, ບໍລິສັດແລະສະຖາບັນຄົ້ນຄ້ວາກໍາລັງຊອກຫາການທົດແທນສໍາລັບເທກໂນໂລຍີ transistor ແລະຊິລິໂຄນແບບດັ້ງເດີມ. ພວກເຮົາຈະເວົ້າກ່ຽວກັບບາງທາງເລືອກທີ່ເປັນໄປໄດ້ໃນຄັ້ງຕໍ່ໄປ.

ສິ່ງທີ່ພວກເຮົາຂຽນກ່ຽວກັບ blog ຂອງບໍລິສັດ:

• ໂປເຊດເຊີສໍາລັບເຄື່ອງແມ່ຂ່າຍ: ສົນທະນາກ່ຽວກັບຜະລິດຕະພັນໃຫມ່
• ການພັດທະນາສູນຂໍ້ມູນ: ທ່າອ່ຽງທາງດ້ານເຕັກໂນໂລຢີ
• Cloud IaaS ຊ່ວຍໃນການຈັດຕັ້ງທຸລະກິດຂອງບໍລິສັດແນວໃດ: ກໍລະນີ Avito.ru
• ວິທີການປັບປຸງປະສິດທິພາບພະລັງງານຂອງສູນຂໍ້ມູນ
• IaaS ຊ່ວຍພັດທະນາທຸລະກິດແນວໃດ: ສາມບັນຫາທີ່ເມຄຈະແກ້ໄຂ
• ວິທີການວາງ 100% ຂອງໂຄງສ້າງພື້ນຖານຂອງທ່ານໃນເມຄຂອງຜູ້ໃຫ້ບໍລິການ IaaS ແລະບໍ່ເສຍໃຈ
• ສິ່ງທີ່ເຊື່ອງໄວ້ທາງຫລັງຂອງຄໍາສັບ vCloud Director - ເບິ່ງພາຍໃນ

ລາຍງານຂອງພວກເຮົາຈາກ VMware EMPOWER 2019 ຢູ່ Habre:

• ຫົວຂໍ້ຕົ້ນຕໍຂອງກອງປະຊຸມ
• ມື້ທໍາອິດເປັນແນວໃດ
• IoT, ລະບົບ AI ແລະເຕັກໂນໂລຊີເຄືອຂ່າຍ
• ເຕັກ​ໂນ​ໂລ​ຊີ​ການ​ເກັບ​ຮັກ​ສາ​ແລະ​ການ​ປົກ​ປັກ​ຮັກ​ສາ​ຂໍ້​ມູນ​

ແຫຼ່ງຂໍ້ມູນ: www.habr.com