Говоримо о два правила која такође почињу да губе на актуелности.
/ пхото Унспласх
Муров закон је формулисан пре више од педесет година. За све ово време, он је углавном остао поштен. И данас, када се прелази са једне процесне технологије на другу, густина транзистора на чипу . Али постоји проблем - брзина развоја нових техничких процеса се успорава.
На пример, Интел већ дуже време одлаже масовну производњу својих 10нм Ице Лаке процесора. Док ће ИТ гигант почети да испоручује уређаје следећег месеца, архитектура је најављена пре много година. Такође прошлог августа, произвођач интегрисаних кола ГлобалФоундриес, који је радио са АМД-ом, 7нм процесна технологија (више о разлозима за ову одлуку, ми на Хабреу).
и Већ неколико година предвиђају смрт Муровом закону. Чак и сам Гордон да правило које је формулисао више неће важити. Међутим, Муров закон није једини образац који губи на важности и којем су једнаки произвођачи процесора.
Деннардов закон скалирања
Формулисао га је 1974. године инжењер и програмер динамичког ДРАМ-а Роберт Денард (Роберт Деннард) заједно са колегама из ИБМ-а. Правило гласи овако:
„Смањењем величине транзистора и повећањем такта процесора, лако можемо повећати његове перформансе.
Денардово правило је установило смањење ширине проводника (технолошког процеса) као главног показатеља напретка у индустрији микропроцесорске технологије. Али Деннардов закон скалирања престао је око 2006. Број транзистора у чиповима наставља да расте, али ова чињеница на перформансе уређаја.
На пример, представници ТСМЦ (произвођача полупроводника) кажу да је прелазак са 7нм на 5нм брзина процесора за само 15%.
Разлог успоравања раста фреквенције је цурење струје, што Денард није узео у обзир крајем 70-их. Са смањењем величине транзистора и повећањем фреквенције, струја почиње јаче да загрева микроколо, што га може оштетити. Због тога произвођачи морају да избалансирају снагу коју додељује процесор. Као резултат тога, од 2006. године фреквенција масовних чипова је постављена на око 4-5 ГХз.
/ пхото Унспласх
Данас инжењери раде на новим технологијама које ће решити проблем и повећати перформансе микрокола. На пример, стручњаци из Аустралије транзистор метал-ваздух, који има фреквенцију од неколико стотина гигахерца. Транзистор се састоји од две металне електроде, које делују као дрен и извор, а налазе се на растојању од 35 нм. Они размењују електроне једни са другима због феномена .
Према речима програмера, њихов уређај ће им омогућити да престану да „јуре“ смањење техничких процеса и да се концентришу на изградњу 3Д структура високих перформанси са великим бројем транзистора на чипу.
Куми правило
Његов 2011. професор са Станфорда Џонатан Куми. Заједно са колегама из Мајкрософта, Интела и Универзитета Карнеги Мелон, он о потрошњи енергије рачунарских система, почевши од рачунара ЕНИАЦ изграђеног 1946. године. Као резултат тога, Куми је донео следећи закључак:
„Количина рачунарства по киловату енергије при статичком оптерећењу се удвостручује сваке године и по.
Истовремено, он је приметио да је потрошња енергије рачунара такође порасла током протеклих година.
Куми 2015 свом раду и студију допунио новим подацима. Открио је да се тренд који је описао успорио. Просечна перформанса чипа по киловату снаге почела је да се удвостручује отприлике сваке три године. Тренд се променио због потешкоћа повезаних са хлађењем чипова (), јер како се величина транзистора смањује, постаје теже уклонити топлоту.
/ пхото ЦЦ БИ-НД
Сада се развијају нове технологије за хлађење чипова, али до сада није потребно говорити о њиховој масовној имплементацији. На пример, предложили су програмери са Универзитета у Њујорку ласерско 3Д штампање за наношење танког топлотно проводног слоја титанијума, калаја и сребра на кристал. Топлотна проводљивост таквог материјала је 7 пута боља од осталих термичких интерфејса (термичке пасте и полимера).
Упркос свим факторима , теоријска граница енергије је још далеко. Он цитира студију физичара Ричарда Фајнмана, који је још 1985. године приметио да ће се енергетска ефикасност процесора повећати 100 милијарди пута. У време 2011. ова цифра се повећала за само 40 хиљада пута.
ИТ индустрија је навикла на високе стопе раста рачунарске снаге, па инжењери траже начине да продуже важење Муровог закона и превазиђу потешкоће које диктирају правила Коумија и Денарда. Конкретно, компаније и истраживачки институти желе да замене традиционалну технологију транзистора и силицијум. Следећи пут ћемо разговарати о неким од могућих алтернатива.
О чему пишемо у корпоративном блогу:
Наши извештаји са ВМваре ЕМПОВЕР 2019 на Хабре:
Извор: ввв.хабр.цом