Pinag-uusapan natin ang tungkol sa dalawang panuntunan na nagsisimula ring mawalan ng kaugnayan.
/ larawan Unsplash
Ang Batas ni Moore ay nabuo mahigit limampung taon na ang nakararaan. Sa buong panahong ito, nanatili siyang patas sa karamihan. Kahit ngayon, kapag lumilipat mula sa isang teknolohikal na proseso patungo sa isa pa, ang density ng mga transistor sa isang chip . Ngunit mayroong isang problema - ang bilis ng pag-unlad ng mga bagong teknolohikal na proseso ay bumabagal.
Halimbawa, naantala ng Intel ang mass production ng mga 10nm Ice Lake processor nito sa loob ng mahabang panahon. Habang magsisimula ang IT giant sa pagpapadala ng mga device sa susunod na buwan, ang anunsyo ng arkitektura ay naganap sa paligid Taong nakalipas. Noong nakaraang Agosto din, ang tagagawa ng integrated circuit na GlobalFoundries, na nagtrabaho sa AMD, 7-nm na mga teknikal na proseso (higit pa tungkol sa mga dahilan para sa desisyong ito sa HabrΓ©).
ΠΈ Ilang taon na ang nakalipas mula nang hulaan nila ang pagkamatay ng batas ni Moore. Maging si Gordon mismo na ang panuntunang kanyang binuo ay titigil na sa paglalapat. Gayunpaman, ang batas ni Moore ay hindi lamang ang pattern na nawawalan ng kaugnayan at kung aling mga tagagawa ng processor ang sumusunod.
Ang batas ng scaling ni Dennis
Ito ay binuo noong 1974 ng inhinyero at developer ng dynamic na memorya ng DRAM na si Robert Dennard, kasama ang mga kasamahan mula sa IBM. Ang panuntunan ay ganito:
"Sa pamamagitan ng pagbawas sa laki ng transistor at pagtaas ng bilis ng orasan ng processor, madali nating mapapataas ang pagganap nito."
Itinatag ng panuntunan ni Dennard ang pagbawas sa lapad ng conductor (teknikal na proseso) bilang pangunahing tagapagpahiwatig ng pag-unlad sa industriya ng teknolohiyang microprocessor. Ngunit huminto sa paggana ang batas sa pagsukat ni Dennard noong 2006. Ang bilang ng mga transistor sa chips ay patuloy na tumataas, ngunit ang katotohanang ito sa pagganap ng device.
Halimbawa, ang mga kinatawan ng TSMC (tagagawa ng semiconductor) ay nagsasabi na ang paglipat mula sa 7 nm hanggang 5 nm na teknolohiya ng proseso ang bilis ng orasan ng processor sa pamamagitan lamang ng 15%.
Ang dahilan para sa pagbagal sa paglago ng dalas ay kasalukuyang pagtagas, na hindi isinasaalang-alang ni Dennard noong huling bahagi ng 70s. Habang bumababa ang laki ng transistor at tumataas ang dalas, ang kasalukuyang nagsisimulang magpainit nang higit pa sa microcircuit, na maaaring makapinsala dito. Samakatuwid, kailangang balansehin ng mga tagagawa ang kapangyarihang inilalaan ng processor. Bilang resulta, mula noong 2006, ang dalas ng mga mass-produced na chip ay itinakda sa 4β5 GHz.
/ larawan Unsplash
Ngayon, ang mga inhinyero ay nagtatrabaho sa mga bagong teknolohiya na malulutas ang problema at magpapataas ng pagganap ng mga microcircuits. Halimbawa, mga espesyalista mula sa Australia isang metal-to-air transistor na may dalas na ilang daang gigahertz. Ang transistor ay binubuo ng dalawang metal electrodes na nagsisilbing drain at source at matatagpuan sa layo na 35 nm. Nagpapalitan sila ng mga electron sa isa't isa dahil sa hindi pangkaraniwang bagay .
Ayon sa mga developer, gagawing posible ng kanilang device na ihinto ang "paghabol" upang mabawasan ang mga teknolohikal na proseso at tumutok sa pagbuo ng mga high-performance na 3D na istruktura na may malaking bilang ng mga transistor sa isang chip.
Panuntunan ni Kumi
Kanya noong 2011 ni Stanford professor Jonathan Koomey. Kasama ang mga kasamahan mula sa Microsoft, Intel at Carnegie Mellon University, siya sa pagkonsumo ng enerhiya ng mga computing system simula sa ENIAC computer na binuo noong 1946. Bilang resulta, dumating si Kumi sa sumusunod na konklusyon:
"Ang halaga ng pag-compute sa bawat kilowatt ng enerhiya sa ilalim ng static na pagkarga ay dumoble bawat taon at kalahati."
Kasabay nito, nabanggit niya na ang pagkonsumo ng enerhiya ng mga computer ay tumaas din sa mga nakaraang taon.
Noong 2015, si Kumi sa kanyang trabaho at dinagdagan ng bagong datos ang pag-aaral. Nalaman niyang bumagal ang kalakaran na inilarawan niya. Ang average na pagganap ng chip bawat kilowatt ng enerhiya ay nagsimulang magdoble halos bawat tatlong taon. Nagbago ang trend dahil sa mga paghihirap na nauugnay sa mga cooling chips (), dahil habang bumababa ang laki ng transistor, nagiging mas mahirap alisin ang init.
/ larawan CC BY-ND
Ang mga bagong teknolohiya sa pagpapalamig ng chip ay kasalukuyang binuo, ngunit wala pang usapan tungkol sa kanilang malawakang pagpapatupad. Halimbawa, iminungkahi ng mga developer mula sa isang unibersidad sa New York laser 3D printing para sa paglalagay ng manipis na heat-conducting layer ng titanium, lata at pilak sa kristal. Ang thermal conductivity ng naturang materyal ay 7 beses na mas mahusay kaysa sa iba pang mga thermal interface (thermal paste at polymers).
Sa kabila ng lahat ng mga kadahilanan , ang teoretikal na limitasyon ng enerhiya ay malayo pa rin. Binanggit niya ang pananaliksik ng physicist na si Richard Feynman, na nabanggit noong 1985 na ang kahusayan ng enerhiya ng mga processor ay tataas ng 100 bilyong beses. Sa oras ng 2011, ang bilang na ito ay tumaas lamang ng 40 libong beses.
Ang industriya ng IT ay nakasanayan na sa mabilis na pag-unlad sa kapangyarihan ng pag-compute, kaya ang mga inhinyero ay naghahanap ng mga paraan upang palawigin ang Batas ni Moore at mapagtagumpayan ang mga hamon na ipinataw ng mga panuntunan nina Coomey at Dennard. Sa partikular, ang mga kumpanya at institute ng pananaliksik ay naghahanap ng mga kapalit para sa tradisyonal na transistor at mga teknolohiyang silikon. Pag-uusapan natin ang ilan sa mga posibleng alternatibo sa susunod.
Tungkol sa kung ano ang isinusulat namin sa corporate blog:
Ang aming mga ulat mula sa VMware EMPOWER 2019 sa HabrΓ©:
Pinagmulan: www.habr.com