మేము ఔచిత్యాన్ని కోల్పోయే రెండు నియమాల గురించి మాట్లాడుతున్నాము.
/ ఫోటో Unsplash
మూర్ యొక్క చట్టం యాభై సంవత్సరాల క్రితం రూపొందించబడింది. ఈ సమయంలో, అతను చాలా వరకు న్యాయంగా ఉన్నాడు. నేటికీ, ఒక సాంకేతిక ప్రక్రియ నుండి మరొకదానికి వెళ్లేటప్పుడు, చిప్‌లోని ట్రాన్సిస్టర్‌ల సాంద్రత . కానీ ఒక సమస్య ఉంది - కొత్త సాంకేతిక ప్రక్రియల అభివృద్ధి వేగం మందగిస్తోంది.
ఉదాహరణకు, ఇంటెల్ దాని 10nm ఐస్ లేక్ ప్రాసెసర్ల భారీ ఉత్పత్తిని చాలా కాలం పాటు ఆలస్యం చేసింది. ఐటి దిగ్గజం వచ్చే నెలలో షిప్పింగ్ పరికరాలను ప్రారంభించనుండగా, ఆర్కిటెక్చర్ ప్రకటన దాదాపుగా జరిగింది సంవత్సరాల క్రితం. గత ఆగస్టులో, AMDతో కలిసి పనిచేసిన ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్ తయారీదారు గ్లోబల్ ఫౌండ్రీస్, 7-nm సాంకేతిక ప్రక్రియలు (ఈ నిర్ణయానికి గల కారణాల గురించి మరింత మేము హబ్రేపై).
и మూర్ లా మరణాన్ని అంచనా వేస్తూ ఏళ్లు గడిచాయి. గోర్డాన్ కూడా అతను రూపొందించిన నియమం వర్తించదు. అయినప్పటికీ, ఔచిత్యాన్ని కోల్పోతున్న మరియు ప్రాసెసర్ తయారీదారులు అనుసరిస్తున్న ఏకైక నమూనా మూర్ యొక్క చట్టం కాదు.
డెన్నార్డ్ యొక్క స్కేలింగ్ చట్టం
డైనమిక్ మెమరీ DRAM యొక్క ఇంజనీర్ మరియు డెవలపర్ రాబర్ట్ డెన్నార్డ్, IBM నుండి సహచరులతో కలిసి 1974లో దీనిని రూపొందించారు. నియమం ఇలా ఉంటుంది:
"ట్రాన్సిస్టర్ యొక్క పరిమాణాన్ని తగ్గించడం ద్వారా మరియు ప్రాసెసర్ యొక్క గడియార వేగాన్ని పెంచడం ద్వారా, మేము దాని పనితీరును సులభంగా పెంచవచ్చు."
డెన్నార్డ్ నియమం మైక్రోప్రాసెసర్ టెక్నాలజీ పరిశ్రమలో పురోగతికి ప్రధాన సూచికగా కండక్టర్ వెడల్పు (సాంకేతిక ప్రక్రియ) తగ్గింపును ఏర్పాటు చేసింది. కానీ డెన్నార్డ్ యొక్క స్కేలింగ్ చట్టం 2006లో పనిచేయడం ఆగిపోయింది. చిప్స్‌లోని ట్రాన్సిస్టర్‌ల సంఖ్య పెరుగుతూనే ఉంది, కానీ ఇది వాస్తవం పరికరం పనితీరుకు.
ఉదాహరణకు, TSMC (సెమీకండక్టర్ తయారీదారు) ప్రతినిధులు 7-nm నుండి 5-nm ప్రాసెస్ టెక్నాలజీకి పరివర్తన అని చెప్పారు ప్రాసెసర్ క్లాక్ స్పీడ్ 15% మాత్రమే.
ఫ్రీక్వెన్సీ వృద్ధిలో మందగమనానికి కారణం కరెంట్ లీకేజీ, డెన్నార్డ్ 70వ దశకం చివరిలో దీనిని పరిగణనలోకి తీసుకోలేదు. ట్రాన్సిస్టర్ యొక్క పరిమాణం తగ్గుతుంది మరియు ఫ్రీక్వెన్సీ పెరుగుతుంది, కరెంట్ మైక్రో సర్క్యూట్‌ను మరింత వేడి చేయడం ప్రారంభిస్తుంది, ఇది దానిని దెబ్బతీస్తుంది. అందువల్ల, తయారీదారులు ప్రాసెసర్ ద్వారా కేటాయించిన శక్తిని బ్యాలెన్స్ చేయాలి. ఫలితంగా, 2006 నుండి, భారీ-ఉత్పత్తి చిప్‌ల ఫ్రీక్వెన్సీ 4-5 GHz వద్ద సెట్ చేయబడింది.
/ ఫోటో Unsplash
నేడు, ఇంజనీర్లు కొత్త సాంకేతికతలపై పని చేస్తున్నారు, ఇది సమస్యను పరిష్కరిస్తుంది మరియు మైక్రో సర్క్యూట్ల పనితీరును పెంచుతుంది. ఉదాహరణకు, ఆస్ట్రేలియా నుండి నిపుణులు అనేక వందల గిగాహెర్ట్జ్ ఫ్రీక్వెన్సీని కలిగి ఉండే మెటల్-టు-ఎయిర్ ట్రాన్సిస్టర్. ట్రాన్సిస్టర్ రెండు మెటల్ ఎలక్ట్రోడ్‌లను కలిగి ఉంటుంది, ఇవి డ్రెయిన్ మరియు సోర్స్‌గా పనిచేస్తాయి మరియు 35 nm దూరంలో ఉంటాయి. దృగ్విషయం కారణంగా అవి ఒకదానితో ఒకటి ఎలక్ట్రాన్లను మార్పిడి చేసుకుంటాయి .
డెవలపర్‌ల ప్రకారం, వారి పరికరం సాంకేతిక ప్రక్రియలను తగ్గించడానికి "ఛేజింగ్" ఆపడానికి మరియు చిప్‌లో పెద్ద సంఖ్యలో ట్రాన్సిస్టర్‌లతో అధిక-పనితీరు గల 3D నిర్మాణాలను నిర్మించడంపై దృష్టి పెట్టడాన్ని సాధ్యం చేస్తుంది.
కుమి రూల్
Его 2011లో స్టాన్‌ఫోర్డ్ ప్రొఫెసర్ జోనాథన్ కూమీ ద్వారా. మైక్రోసాఫ్ట్, ఇంటెల్ మరియు కార్నెగీ మెల్లన్ విశ్వవిద్యాలయం నుండి సహచరులతో కలిసి, అతను 1946లో నిర్మించిన ENIAC కంప్యూటర్‌తో ప్రారంభమయ్యే కంప్యూటింగ్ సిస్టమ్‌ల శక్తి వినియోగంపై. ఫలితంగా, కుమి ఈ క్రింది నిర్ణయానికి వచ్చారు:
"స్టాటిక్ లోడ్ కింద ప్రతి కిలోవాట్ శక్తికి కంప్యూటింగ్ మొత్తం ప్రతి సంవత్సరం మరియు సగం రెట్టింపు అవుతుంది."
అదే సమయంలో, గత సంవత్సరాల్లో కంప్యూటర్ల శక్తి వినియోగం కూడా పెరిగిందని ఆయన పేర్కొన్నారు.
2015 లో, కుమి అతని పనికి మరియు కొత్త డేటాతో అధ్యయనానికి అనుబంధంగా. అతను వివరించిన ధోరణి మందగించినట్లు అతను కనుగొన్నాడు. ప్రతి కిలోవాట్ శక్తికి సగటు చిప్ పనితీరు ప్రతి మూడు సంవత్సరాలకు రెట్టింపు అవుతోంది. శీతలీకరణ చిప్‌లకు సంబంధించిన ఇబ్బందుల కారణంగా ట్రెండ్ మారింది (), ట్రాన్సిస్టర్ పరిమాణం తగ్గుతున్నందున, వేడిని తొలగించడం మరింత కష్టమవుతుంది.
/ ఫోటో CC బై ND
కొత్త చిప్ కూలింగ్ టెక్నాలజీలు ప్రస్తుతం అభివృద్ధి చేయబడుతున్నాయి, అయితే వాటి భారీ అమలు గురించి ఇంకా చర్చ లేదు. ఉదాహరణకు, న్యూయార్క్‌లోని ఒక విశ్వవిద్యాలయం నుండి డెవలపర్లు ప్రతిపాదించారు టైటానియం, టిన్ మరియు వెండి యొక్క సన్నని ఉష్ణ-వాహక పొరను క్రిస్టల్‌పై వర్తింపజేయడానికి లేజర్ 3D ప్రింటింగ్. అటువంటి పదార్థం యొక్క ఉష్ణ వాహకత ఇతర థర్మల్ ఇంటర్‌ఫేస్‌ల (థర్మల్ పేస్ట్ మరియు పాలిమర్‌లు) కంటే 7 రెట్లు మెరుగ్గా ఉంటుంది.
అన్ని కారకాలు ఉన్నప్పటికీ , సైద్ధాంతిక శక్తి పరిమితి ఇంకా చాలా దూరంలో ఉంది. అతను భౌతిక శాస్త్రవేత్త రిచర్డ్ ఫేన్మాన్ పరిశోధనను ఉదహరించాడు, అతను 1985లో ప్రాసెసర్ల శక్తి సామర్థ్యం 100 బిలియన్ రెట్లు పెరుగుతుందని పేర్కొన్నాడు. 2011 నాటికి, ఈ సంఖ్య 40 వేల రెట్లు మాత్రమే పెరిగింది.
IT పరిశ్రమ కంప్యూటింగ్ శక్తిలో వేగవంతమైన వృద్ధికి అలవాటు పడింది, కాబట్టి ఇంజనీర్లు మూర్ యొక్క చట్టాన్ని విస్తరించడానికి మరియు కూమీ మరియు డెన్నార్డ్ నియమాల ద్వారా విధించిన సవాళ్లను అధిగమించడానికి మార్గాలను అన్వేషిస్తున్నారు. ప్రత్యేకించి, కంపెనీలు మరియు పరిశోధనా సంస్థలు సాంప్రదాయ ట్రాన్సిస్టర్ మరియు సిలికాన్ టెక్నాలజీల భర్తీ కోసం చూస్తున్నాయి. మేము తదుపరిసారి సాధ్యమయ్యే కొన్ని ప్రత్యామ్నాయాల గురించి మాట్లాడుతాము.
మేము కార్పొరేట్ బ్లాగులో ఏమి వ్రాస్తాము:
హబ్రేపై VMware EMPOWER 2019 నుండి మా నివేదికలు:
మూలం: www.habr.com