Urang ngobrol ngeunaan dua aturan anu ogé mimiti leungit relevansi.
/ poto Unsplash
Hukum Moore dirumuskeun leuwih ti lima puluh taun ka tukang. Sapanjang waktos ieu, anjeunna tetep adil pikeun sabagian gedé. Malah kiwari, nalika pindah ti hiji prosés téhnologis ka nu sejen, dénsitas transistor on chip . Tapi aya masalah - laju ngembangkeun prosés téhnologis anyar slowing handap.
Salaku conto, Intel ngalambatkeun produksi masal prosesor Ice Lake 10nm na kanggo waktos anu lami. Nalika raksasa IT bakal ngamimitian ngirimkeun alat bulan payun, pengumuman arsitéktur lumangsung di sabudeureun sababaraha taun ka pengker. Ogé Agustus kamari, produsén sirkuit terpadu GlobalFoundries, anu damel sareng AMD, Prosés téknis 7-nm (langkung seueur ngeunaan alesan pikeun kaputusan ieu kami dina Habré).
и Geus mangtaun-taun ti saprak maranéhna ngaramal maotna hukum Moore. Malah Gordon sorangan yén aturan anjeunna dirumuskeun bakal cease nerapkeun. Tapi, hukum Moore sanes hiji-hijina pola anu kaleungitan relevansi sareng pabrik prosesor anu nuturkeun.
Hukum skala Dennard
Ieu dirumuskeun dina 1974 ku insinyur sarta pamekar memori dinamis DRAM Robert Dennard, bareng jeung kolega ti IBM. Aturanna sapertos kieu:
"Ku ngirangan ukuran transistor sareng ningkatkeun laju jam prosésor, urang tiasa sacara gampil ningkatkeun kinerjana."
Aturan Dennard netepkeun pangurangan lebar konduktor (prosés téknis) salaku indikator utama kamajuan dina industri téknologi microprocessor. Tapi hukum skala Dennard lirén damel sakitar 2006. Jumlah transistor dina chip terus ningkat, tapi kanyataan ieu kana kinerja alat.
Salaku conto, wawakil TSMC (produsén semikonduktor) nyarios yén transisi tina téknologi prosés 7-nm ka 5-nm. speed jam processor ku ukur 15%.
Alesan pikeun slowdown dina tumuwuhna frékuénsi nyaéta leakage ayeuna, nu Dennard teu tumut kana akun dina ahir 70s. Salaku ukuran transistor nurun jeung frékuénsi ngaronjat, arus mimiti panas nepi microcircuit beuki, nu bisa ngaruksak eta. Ku alatan éta, pabrik kudu saimbang kakuatan disadiakeun ku processor. Hasilna, saprak 2006, frékuénsi chip dihasilkeun masal geus disetel dina 4-5 GHz.
/ poto Unsplash
Ayeuna, insinyur damel dina téknologi anyar anu bakal ngabéréskeun masalah sareng ningkatkeun kinerja microcircuits. Contona, spesialis ti Australia transistor logam-to-hawa anu frékuénsi sababaraha ratus gigahertz. Transistor diwangun ku dua éléktroda logam anu bertindak salaku solokan sareng sumber sareng ayana dina jarak 35 nm. Aranjeunna silih tukeur éléktron kusabab fenomena éta .
Numutkeun para pamekar, alatna bakal tiasa ngeureunkeun "ngudag" pikeun ngirangan prosés téknologi sareng konsentrasi dina ngawangun struktur 3D berprestasi tinggi kalayan sajumlah transistor dina chip.
Aturan Kumi
na di 2011 ku profesor Stanford Jonathan Koomey. Babarengan sareng kolega ti Microsoft, Intel sareng Carnegie Mellon University, anjeunna dina konsumsi énergi sistem komputasi dimimitian ku komputer ENIAC diwangun dina 1946. Hasilna, Kumi dugi ka kacindekan ieu:
"Jumlah komputasi per kilowatt énergi dina beban statik dua kali unggal satengah taun."
Dina waktos anu sami, anjeunna nyatakeun yén konsumsi énergi komputer ogé parantos ningkat dina taun-taun katukang.
Dina 2015, Kumi karyana sarta supplemented ulikan kalawan data anyar. Anjeunna mendakan yén tren anu dijelaskeun anjeunna parantos ngalambatkeun. Rata-rata kinerja chip per kilowatt énergi geus dimimitian dua kali kira-kira unggal tilu taun. Trend robah alatan kasusah pakait sareng cooling chip (), Kusabab salaku ukuran transistor nurun, éta jadi leuwih hese nyabut panas.
/ poto CC ku-nd
Téknologi cooling chip anyar ayeuna dikembangkeun, tapi teu acan aya omongan ngeunaan palaksanaan massana. Contona, pamekar ti universitas di New York ngajukeun percetakan laser 3D pikeun nerapkeun lapisan ipis panas-ngalaksanakeun titanium, timah jeung pérak kana kristal nu. Konduktivitas termal tina bahan sapertos kitu 7 kali langkung saé tibatan antarmuka termal sanés (témpél termal sareng polimér).
Sanajan sagala faktor , wates énergi téoritis masih jauh. Anjeunna nyebatkeun panalungtikan fisikawan Richard Feynman, anu nyatet dina 1985 yén efisiensi énergi prosesor bakal ningkat 100 milyar kali. Dina waktu 2011, angka ieu ngaronjat ngan 40 sarébu kali.
Industri IT geus biasa tumuwuh gancang dina kakuatan komputasi, jadi insinyur néangan cara pikeun manjangkeun Hukum Moore sarta nungkulan tantangan ditumpukeun ku aturan Coomey sarta Dennard urang. Khususna, perusahaan sareng lembaga panalungtikan milarian panggantian pikeun téknologi transistor sareng silikon tradisional. Urang bakal ngobrol ngeunaan sababaraha pilihan alternatif waktos salajengna.
Naon anu urang tulis dina blog perusahaan:
Laporan kami ti VMware EMPOWER 2019 on Habré:
sumber: www.habr.com