Qed nitkellmu fuq żewġ regoli li wkoll qed jibdew jitilfu r-rilevanza.
/ ritratt Unsplash
Il-Liġi ta’ Moore ġiet ifformulata aktar minn ħamsin sena ilu. Matul dan iż-żmien, huwa baqa 'ġust fil-parti l-kbira. Anke llum, meta timxi minn proċess teknoloġiku għal ieħor, id-densità tat-transistors fuq ċippa . Iżda hemm problema - il-veloċità tal-iżvilupp ta 'proċessi teknoloġiċi ġodda qed tonqos.
Pereżempju, Intel ittardja l-produzzjoni tal-massa tal-proċessuri tagħha ta '10nm Ice Lake għal żmien twil. Filwaqt li l-ġgant tal-IT se jibda t-tbaħħir tal-apparat ix-xahar id-dieħel, it-tħabbira tal-arkitettura seħħet madwar snin ilu. Ukoll f'Awwissu li għadda, il-manifattur taċ-ċirkwit integrat GlobalFoundries, li ħadem ma 'AMD, Proċessi tekniċi 7-nm (aktar dwar ir-raġunijiet għal din id-deċiżjoni aħna fuq Habré).
и Għaddew snin minn meta ilhom ibassru l-mewt tal-liġi ta’ Moore. Anke Gordon innifsu li r-regola li fformula ma tibqax tapplika. Madankollu, il-liġi ta’ Moore mhix l-uniku mudell li qed jitlef ir-rilevanza u li qed isegwu l-manifatturi tal-proċessuri.
Il-liġi tal-iskala ta' Dennard
Ġie fformulat fl-1974 minn inġinier u żviluppatur ta 'memorja dinamika DRAM Robert Dennard, flimkien ma' kollegi minn IBM. Ir-regola tmur hekk:
"Billi tnaqqas id-daqs tat-transistor u żżid il-veloċità tal-arloġġ tal-proċessur, nistgħu faċilment inżidu l-prestazzjoni tiegħu."
Ir-regola ta 'Dennard stabbiliet it-tnaqqis fil-wisa' tal-konduttur (proċess tekniku) bħala l-indikatur ewlieni tal-progress fl-industrija tat-teknoloġija tal-mikroproċessuri. Iżda l-liġi tal-iskala ta’ Dennard waqfet taħdem madwar l-2006. In-numru ta 'transisters fiċ-ċipep ikompli jiżdied, iżda dan il-fatt għall-prestazzjoni tal-apparat.
Pereżempju, rappreżentanti ta 'TSMC (manifattur tas-semikondutturi) jgħidu li t-tranżizzjoni minn 7 nm għal teknoloġija tal-proċess ta' 5 nm veloċità tal-arloġġ tal-proċessur bi 15%.
Ir-raġuni għat-tnaqqis fit-tkabbir tal-frekwenza hija t-tnixxija attwali, li Dennard ma qiesx fl-aħħar tas-snin 70. Hekk kif id-daqs tat-transistor jonqos u l-frekwenza tiżdied, il-kurrent jibda jsaħħan aktar il-mikroċirkwit, li jista 'jagħmel ħsara. Għalhekk, il-manifatturi għandhom jibbilanċjaw il-qawwa allokata mill-proċessur. Bħala riżultat, mill-2006, il-frekwenza taċ-ċipep prodotti bil-massa ġiet stabbilita għal 4–5 GHz.
/ ritratt Unsplash
Illum, l-inġiniera qed jaħdmu fuq teknoloġiji ġodda li se jsolvu l-problema u jżidu l-prestazzjoni tal-mikroċirkwiti. Per eżempju, speċjalisti mill-Awstralja transistor tal-metall għall-arja li għandu frekwenza ta 'diversi mijiet ta' gigahertz. It-transistor jikkonsisti f'żewġ elettrodi tal-metall li jaġixxu bħala drain u sors u jinsabu f'distanza ta '35 nm. Huma jiskambjaw elettroni ma 'xulxin minħabba l-fenomenu .
Skond l-iżviluppaturi, l-apparat tagħhom se jagħmilha possibbli li tieqaf "ġiri" biex tnaqqas il-proċessi teknoloġiċi u tikkonċentra fuq il-bini ta 'strutturi 3D ta' prestazzjoni għolja b'numru kbir ta 'transistors fuq ċippa.
Regola Kumi
Tiegħu fl-2011 mill-professur ta’ Stanford Jonathan Koomey. Flimkien mal-kollegi minn Microsoft, Intel u Carnegie Mellon University, hu dwar il-konsum tal-enerġija tas-sistemi tal-kompjuter li jibdew mill-kompjuter ENIAC mibni fl-1946. Bħala riżultat, Kumi wasal għall-konklużjoni li ġejja:
"L-ammont ta' kompjuters għal kull kilowatt ta' enerġija taħt tagħbija statika qed jirdoppja kull sena u nofs."
Fl-istess ħin, huwa nnota li l-konsum tal-enerġija tal-kompjuters żdied ukoll matul l-aħħar snin.
Fl-2015, Kumi għax-xogħol tiegħu u supplimentat l-istudju b'dejta ġdida. Huwa sab li x-xejra li ddeskriva kienet naqset. Il-prestazzjoni medja taċ-ċippa għal kull kilowatt ta 'enerġija bdiet tirdoppja bejn wieħed u ieħor kull tliet snin. It-tendenza inbidlet minħabba diffikultajiet assoċjati maċ-ċipep li jkessħu (), peress li hekk kif id-daqs tat-transistor jonqos, isir aktar diffiċli li titneħħa s-sħana.
/ ritratt CC BY-ND
Teknoloġiji ġodda tat-tkessiħ taċ-ċippa bħalissa qed jiġu żviluppati, iżda għad m'hemm l-ebda diskors dwar l-implimentazzjoni tal-massa tagħhom. Per eżempju, żviluppaturi minn università fi New York proposti stampar 3D bil-lejżer għall-applikazzjoni ta 'saff irqiq li jwassal għas-sħana ta' titanju, landa u fidda fuq il-kristall. Il-konduttività termali ta 'materjal bħal dan hija 7 darbiet aħjar minn dik ta' interfaces termali oħra (pejst termali u polimeri).
Minkejja l-fatturi kollha , il-limitu teoretiku tal-enerġija għadu 'l bogħod. Huwa jsemmi riċerka mill-fiżiku Richard Feynman, li fl-1985 innota li l-effiċjenza tal-enerġija tal-proċessuri tiżdied 100 biljun darba. Fiż-żmien tal-2011, din iċ-ċifra żdiedet biss 40 elf darba.
L-industrija tal-IT hija mdorrija bi tkabbir rapidu fil-qawwa tal-kompjuters, għalhekk l-inġiniera qed ifittxu modi biex jestendu l-Liġi ta 'Moore u jegħlbu l-isfidi imposti mir-regoli ta' Coomey u Dennard. B'mod partikolari, kumpaniji u istituti ta 'riċerka qed ifittxu sostituzzjonijiet għat-teknoloġiji tradizzjonali tat-transistor u tas-silikon. Se nitkellmu dwar xi wħud mill-alternattivi possibbli d-darba li jmiss.
Dak li niktbu dwaru fil-blog korporattiv:
Ir-rapporti tagħna minn VMware EMPOWER 2019 fuq Habré:
Sors: www.habr.com