Рубрика «закон Мура»

На горизонте появляются новые транзисторные структуры, новые инструменты и процессы – а с ними и куча проблем

Несколько фабрик пытаются вывести на рынок техпроцессы на 5 нм, однако их клиентам предстоит решить – проектировать новые чипы на текущих транзисторах, или перейти на новые, созданные в техпроцессе 3 нм.

Для перехода нужно либо расширить текущие finFET на 3 нм, либо реализовать новую технологию кольцевого затвора [gate-all-around FET, GAA FET] на 3 нм или 2 нм. GAA FET – это следующий этап эволюции по сравнению с finFET, они быстрее работают, однако эти новые транзисторы сложнее и дороже в производстве, и переход на них может оказаться слишком болезненным. С другой стороны, индустрия разрабатывает новые технологии травления, структурирования и т.д., чтобы расчистить дорогу к этим новым техпроцессам.

Даты выпуска этих GAA FET разнятся от фабрики к фабрике. Samsung и TSMC делают finFET на 7 нм, и в этом году планируют переделать finFET на 5 нм, а также выпускать чипы в диапазоне полушага от 5 нм. Такие техпроцессы позволят улучшить как скорость работы, так и энергопотребление.
Читать полностью »

Наступает эпоха ARM-серверов? - 1


Материнcкая плата SynQuacer E-Series для 24-ядерного ARM-сервера на процессоре ARM Cortex A53 с 32 ГБ оперативной памяти, декабрь 2018 года

Много лет процессоры ARM с сокращённым набором команд (RISC) доминируют на рынке мобильных устройств. Но им так и не удалось пробиться в дата-центры, где по-прежнему властвуют Intel и AMD с набором инструкций x86. Периодически появляются отдельные экзотические решения, такие как 24-ядерный ARM-сервер на платформе Banana Pi, но серьёзных предложений пока нет. Точнее, не было до этой недели.

На этой неделе AWS запустила в облаке собственные 64-ядерные ARM-процессоры Graviton2 — это система-на-кристалле с ядром ARM Neoverse N1. Компания утверждает, что Graviton2 намного быстрее, чем ARM-процессоры предыдущего поколения в инстансах EC2 A1, а вот и первые независимые тесты.
Читать полностью »

CAGR как проклятие специалистов, или ошибки прогнозирования экспоненциальных процессов - 1

Среди читающих этот текст, конечно, много специалистов. И, конечно, все отлично разбираются в своих областях и хорошо оценивают перспективность разных технологий и их развитие. При этом история (которая «учит тому, что она ничему не учит») знает немало примеров, когда специалисты уверенно делали разные прогнозы и промахивались о-о-о-очень сильно: 

  • «У телефона слишком много недостатков, чтобы его можно было серьезно рассматривать, как средство коммуникации. Устройство не представляет для нас никакой ценности», — писали специалисты Western Union, тогда крупнейшей телеграфной компании в 1876 году. 
  • «У радио нет будущего. Летательные аппараты тяжелее воздуха невозможны. Рентгенография окажется обманом», — зажигал Уильям Томсон лорд Кельвин в 1899, и можно, конечно, шутить, что британские ученые зажигали еще в XIX веке, но мы еще долго будем измерять температуру в Кельвинах, и сомневаться в том, что многоуважаемый лорд был хорошим физиком, причин нет. 
  • «Кто, черт возьми, захочет слышать, как актеры говорят?», — говорил про звуковое кино Гарри Ворнер, основавший Warner Brothers в 1927, один из лучших экспертов по кино того времени. 
  • «Нет причин, по которым кому-то нужен домашний компьютер», — Кен Олсон, основавший корпорации Digital Equipment в 1977, незадолго до взлета домашних компьютеров…
  • В наше время ничего не поменялось: «Нет никаких шансов, что iPhone получит значительную долю рынка», — писал в USA Today гендиректор Microsoft Стив Балмер в апреле 2007 перед триумфальным взлетом смартфонов.

Можно было бы радостно потешаться над этими прогнозами, если бы ваш покорный слуга сам, например, не ошибался довольно серьезно в своей области. И если бы не видел, как массово ошибаются многие и многие эксперты. В общем, наблюдается классическое «никогда такого не было, и вот опять». И опять. И опять. Более того, эксперты и специалисты обречены на ошибки во многих случаях. Особенно когда дело касается проклятых экспоненциальных процессов. 
Читать полностью »

«Преодолевая» закон Мура: чем заменить традиционные планарные транзисторы - 1
/ фото Taylor Vick Unsplash

В прошлый раз мы говорили о материалах, которые могут заменить кремний в производстве транзисторов и расширить их возможности. Сегодня обсуждаем альтернативные подходы к разработке полупроводниковых изделий и какое применение они найдут в дата-центрах.
Читать полностью »

Говорим о двух правилах, которые также начинают терять актуальность.

Кроме Мура — кто еще формулировал законы масштабирования вычислительных систем - 1
/ фото Laura Ockel Unsplash

Закон Мура был сформулирован более пятидесяти лет назад. На протяжении всего этого времени он по большей части оставался справедливым. Даже сегодня при переходе от одного техпроцесса к другому плотность транзисторов на кристалле увеличивается примерно в два раза. Но есть проблема — скорость разработки новых техпроцессов замедляется.Читать полностью »

История транзистора, часть 3: многократное переизобретение - 1

Более сотни лет аналоговая собака виляла цифровым хвостом. Попытки расширить возможности наших органов чувств – зрения, слуха, и даже, в каком-то смысле, осязания, вели инженеров и учёных на поиски лучших компонентов для телеграфа, телефона, радио и радаров. Лишь по счастливой случайности эти поиски обнаружили путь к созданию новых типов цифровых машин. И я решил рассказать историю этой постоянной экзаптации, во время которой инженеры электросвязи поставляли исходные материалы для первых цифровых компьютеров, а иногда даже сами проектировали и создавали эти компьютеры.

Но к 1960-м это плодотворное сотрудничество подошло к концу, а с ним и моя история. Изготовителям цифрового оборудования уже не нужно было заглядывать в мир телеграфа, телефона и радио в поисках новых, улучшенных переключателей, поскольку сам транзистор обеспечил неисчерпаемый источник улучшений. Год за годом они копали всё глубже и глубже, всегда находя способы экспоненциально увеличивать скорость работы и уменьшать стоимость.
Читать полностью »

Авторы — Джон Хеннесси и Дэвид Паттерсон, лауреаты премии Тьюринга 2017 года «за новаторский систематический и измеримый подход к проектированию и проверке компьютерных архитектур, оказавший долговременное влияние всю отрасль микропроцессорной техники». Статья опубликована в журнале Communications of the ACM, февраль 2019, том 62, № 2, стр. 48-60, doi:10.1145/3282307

Новый золотой век для компьютерной архитектуры - 1«Те, кто не помнит прошлого, обречены повторить его» — Джордж Сантаяна, 1905

Свою лекцию Тьюринга 4 июня 2018 года мы начали с обзора компьютерной архитектуры, начиная с 60-х годов. Кроме него, мы освещаем актуальные проблемы и пытаемся определить будущие возможности, которые сулят новый золотой век в области компьютерной архитектуры в следующем десятилетии. Такой же, как в 1980-е, когда мы проводили свои исследования по улучшению в стоимости, энергоэффективности, безопасности и производительности процессоров, за что и получили эту почётную награду.

Ключевые идеи

  • Прогресс программного обеспечения может стимулировать архитектурные инновации
  • Повышение уровня программно-аппаратных интерфейсов создаёт возможности для инноваций архитектуры
  • Рынок в конечном итоге определяет победителя в споре архитектур

Читать полностью »

Австралийские специалисты представили металл-воздушный транзистор, принцип действия которого напоминает работу вакуумных транзисторов. Рассказываем, в чем суть технологии.

Металл-воздушный транзистор продлит действие закона Мура — как работает технология - 1Читать полностью »

50 (или 60) лет разработки процессоров… ради этого? - 1«Закон масштабирования Деннарда и закон Мура мертвы, что теперь?» — пьеса в четырёх действиях от Дэвида Паттерсона

«Мы сжигаем мосты, по которым сюда мчимся, не имея других доказательств своего движения, кроме воспоминаний о запахе дыма и предположения, что он вызывал слёзы» — «Розенкранц и Гильденштерн мертвы», абсурдистская пьеса Тома Стоппарда

15 марта д-р Дэвид Паттерсон выступил перед аудиторией из примерно 200 наевшихся пиццы инженеров. Доктор вкратце изложил им полувековую историю конструирования компьютеров с трибуны в большом конференц-зале здания E в кампусе Texas Instruments в Санта-Кларе во время лекции IEEE под названием «50 лет компьютерной архитектуры: от центральных процессоров до DNN TPU и Open RISC-V». Это история случайных взлётов и падений, провалов и чёрных дыр, поглотивших целые архитектуры.

Паттерсон начал с 1960-х годов и новаторского проекта IBM System/360, основанного на ранних работах Мориса Уилкса по микропрограммированию 1951 года. По меркам IT это было давным-давно… Ближе к концу выступления Паттерсон показал потрясающую диаграмму. Она наглядно демонстрирует, как именно смерть закона масштабирования Деннарда, за которой следует смерть закона Мура, полностью изменили методы проектирования компьютерных систем. В конце он объяснил посмертные технологические последствия этих потрясений.
Читать полностью »

Примечание. Дата публикации статьи: 26.12.2015. За прошедшее время некоторые тезисы автора подтвердились реальными фактами, а некоторые оказались ошибочными — прим. пер.

Закон Мура достиг предела - 1В последние 40 лет мы видели, как скорость компьютеров росла экспоненциально. У сегодняшних CPU тактовая частота в тысячу раз выше, чем у первых персональных компьютеров в начале 1980-х. Объём оперативной памяти на компьютере вырос в десять тысяч раз, а ёмкость жёсткого диска увеличилась более чем в сто тысяч раз. Мы так привыкли к этому непрерывному росту, что почти считаем его законом природы и называем законом Мура. Но есть пределы этому росту, на которые указал и сам Гордон Мур. Мы сейчас приближаемся к физическому пределу, где скорость вычислений ограничена размером атома и скоростью света.

Канонические часы Тик-так от Intel начали пропускать такты то здесь, то там. Каждый «тик» соответствует уменьшению размера транзисторов, а каждый «так» — улучшение микроархитектуры. Нынешнее поколение процессоров под названием Skylake — это «так» с 14-нанометровым технологическим процессом. Логически, следующим должен стать «тик» с 10-нанометровым техпроцессом, но Intel теперь выдаёт «циклы обновления» после каждого «так». Следующий процессор, анонсированный на 2016 год, станет обновлением Skylake, всё ещё на 14-нанометровом техпроцессе. Замедление часов Тик-так — это физическая необходимость, потому что мы приближаемся к лимиту, где размер транзистора составляет всего несколько атомов (размер атома кремния — 0,2 нанометра).
Читать полностью »


https://ajax.googleapis.com/ajax/libs/jquery/3.4.1/jquery.min.js