Tunazungumza juu ya sheria mbili ambazo pia zinaanza kupoteza umuhimu.
/ picha Unsplash
Sheria ya Moore iliundwa zaidi ya miaka hamsini iliyopita. Kwa wakati huu wote, alibakia haki kwa sehemu kubwa. Hata leo, wakati wa kuhama kutoka kwa mchakato mmoja wa kiteknolojia hadi mwingine, wiani wa transistors kwenye chip . Lakini kuna shida - kasi ya maendeleo ya michakato mpya ya kiteknolojia inapungua.
Kwa mfano, Intel ilichelewesha uzalishaji wa wingi wa wasindikaji wake wa 10nm Ice Lake kwa muda mrefu. Wakati kampuni kubwa ya IT itaanza kusafirisha vifaa mwezi ujao, tangazo la usanifu lilifanyika karibu miaka iliyopita. Pia Agosti iliyopita, mtengenezaji wa mzunguko jumuishi GlobalFoundries, ambayo ilifanya kazi na AMD, Michakato ya kiufundi ya 7-nm (zaidi kuhusu sababu za uamuzi huu sisi juu ya Habre).
ΠΈ Imekuwa miaka tangu wamekuwa wakitabiri kifo cha sheria ya Moore. Hata Gordon mwenyewe kwamba kanuni aliyoitunga itakoma kutumika. Walakini, sheria ya Moore sio muundo pekee ambao unapoteza umuhimu na watengenezaji wa wasindikaji wanafuata.
Sheria ya kuongeza kiwango cha Dennard
Iliundwa mnamo 1974 na mhandisi na msanidi wa kumbukumbu ya nguvu DRAM Robert Dennard, pamoja na wenzake kutoka IBM. Kanuni inakwenda kama hii:
"Kwa kupunguza ukubwa wa transistor na kuongeza kasi ya saa ya kichakataji, tunaweza kuongeza utendaji wake kwa urahisi."
Sheria ya Dennard ilianzisha upunguzaji wa upana wa kondakta (mchakato wa kiufundi) kama kiashirio kikuu cha maendeleo katika tasnia ya teknolojia ya microprocessor. Lakini sheria ya kuongeza kiwango cha Dennard iliacha kufanya kazi karibu 2006. Idadi ya transistors katika chips inaendelea kuongezeka, lakini ukweli huu kwa utendaji wa kifaa.
Kwa mfano, wawakilishi wa TSMC (mtengenezaji wa semiconductor) wanasema kwamba mpito kutoka 7 nm hadi 5 nm teknolojia ya mchakato. kasi ya saa ya processor kwa 15% tu.
Sababu ya kupungua kwa ukuaji wa mzunguko ni uvujaji wa sasa, ambao Dennard hakuzingatia mwishoni mwa miaka ya 70. Wakati ukubwa wa transistor hupungua na mzunguko huongezeka, sasa huanza joto la microcircuit zaidi, ambayo inaweza kuharibu. Kwa hiyo, wazalishaji wanapaswa kusawazisha nguvu zilizotolewa na processor. Matokeo yake, tangu 2006, mzunguko wa chips zinazozalishwa kwa wingi umewekwa kwa 4-5 GHz.
/ picha Unsplash
Leo, wahandisi wanafanya kazi kwenye teknolojia mpya ambazo zitatatua tatizo na kuongeza utendaji wa microcircuits. Kwa mfano, wataalamu kutoka Australia transistor ya chuma-hewa ambayo ina mzunguko wa gigahertz mia kadhaa. Transistor ina elektroni mbili za chuma ambazo hufanya kama bomba na chanzo na ziko umbali wa 35 nm. Wanabadilishana elektroni kwa kila mmoja kwa sababu ya jambo hilo .
Kwa mujibu wa watengenezaji, kifaa chao kitafanya iwezekanavyo kuacha "kufukuza" ili kupunguza michakato ya kiteknolojia na kuzingatia kujenga miundo ya juu ya utendaji wa 3D na idadi kubwa ya transistors kwenye chip.
Utawala wa Kumi
Yake mnamo 2011 na profesa wa Stanford Jonathan Koomey. Pamoja na wenzake kutoka Microsoft, Intel na Carnegie Mellon University, yeye juu ya matumizi ya nishati ya mifumo ya kompyuta kuanzia na kompyuta ya ENIAC iliyojengwa mnamo 1946. Kama matokeo, Kumi alifikia hitimisho lifuatalo:
"Kiasi cha kompyuta kwa kila kilowati ya nishati chini ya mzigo tuli kinaongezeka mara mbili kila mwaka na nusu."
Wakati huo huo, alibainisha kuwa matumizi ya nishati ya kompyuta pia yameongezeka zaidi ya miaka iliyopita.
Mnamo 2015, Kumi kwa kazi yake na kuongezea utafiti na data mpya. Aligundua kuwa mwelekeo alioelezea ulikuwa umepungua. Utendaji wa wastani wa chipu kwa kila kilowati ya nishati umeanza kuongezeka maradufu takriban kila baada ya miaka mitatu. Mwenendo ulibadilika kwa sababu ya ugumu unaohusishwa na chipsi za baridi (), kwa kuwa ukubwa wa transistor hupungua, inakuwa vigumu zaidi kuondoa joto.
/ picha CC BY-ND
Teknolojia mpya za kupoeza chip zinatengenezwa kwa sasa, lakini hakuna mazungumzo ya utekelezaji wao wa wingi bado. Kwa mfano, watengenezaji kutoka chuo kikuu huko New York walipendekeza uchapishaji wa laser 3D kwa ajili ya kupaka safu nyembamba ya kupitishia joto ya titani, bati na fedha kwenye fuwele. Conductivity ya mafuta ya nyenzo hiyo ni mara 7 bora kuliko ya interfaces nyingine za joto (kuweka mafuta na polima).
Licha ya mambo yote , kikomo cha nishati ya kinadharia bado iko mbali. Anataja utafiti wa mwanafizikia Richard Feynman, ambaye alibainisha mwaka wa 1985 kwamba ufanisi wa nishati wa wasindikaji ungeongezeka mara bilioni 100. Wakati wa 2011, takwimu hii iliongezeka mara elfu 40 tu.
Sekta ya TEHAMA imezoea ukuaji wa haraka wa nguvu za kompyuta, kwa hivyo wahandisi wanatafuta njia za kupanua Sheria ya Moore na kushinda changamoto zilizowekwa na sheria za Coomey na Dennard. Hasa, makampuni na taasisi za utafiti zinatafuta uingizwaji wa teknolojia za jadi za transistor na silicon. Tutazungumza juu ya njia mbadala zinazowezekana wakati ujao.
Tunachoandika kwenye blogi ya ushirika:
Ripoti zetu kutoka VMware EMPOWER 2019 kuhusu HabrΓ©:
Chanzo: mapenzi.com