Ev İleri düşünme Moore'un yasası canlı ve iyi mi? ölçeklendirmeyi nasıl tanımladığınıza bağlıdır

Moore'un yasası canlı ve iyi mi? ölçeklendirmeyi nasıl tanımladığınıza bağlıdır

Video: Обзор и сравнение экшн-камер 2018 года (Kasım 2024)

Video: Обзор и сравнение экшн-камер 2018 года (Kasım 2024)
Anonim

Son zamanlarda Moore Yasası'nın yavaşlaması ve küçük üreticilerin daha küçük boyutlara geçmeye çalışırken karşılaştığı zorluklar hakkında çok fazla konuşma yapıldı. Kuşkusuz, PC'ler bir zamanlar olduğu oranda daha hızlı artmıyor ve yonga üreticilerinin karşılaştığı zorluklar hiç bu kadar yüksek olmamıştı. Yine de Intel, 10nm ve 7nm üretim planlarından bahsederken “Moore Yasası Canlı ve İyi” diye ısrar ediyor. Neler olup bittiğini anlamaya çalışmak için çeşitli ilerleme önlemlerine baktım ve farklı cevaplar aldım.

Birçok kişi Moore Yasasını hız ile karıştırırken, aslında asgari bileşenin karmaşıklığındaki artış oranının bir ölçüsüdür, transistörlerin sayısının periyodik olarak iki katına çıkacağını belirten az ya da çok. İlk 1965 belgesinde, bu iki kat her yıl gerçekleşiyordu, ancak 1975'te Moore, çip yapımcılarının o zamandan beri genel olarak çaba gösterdiği marka olan iki yılda iki katına çıkma projeksiyonunu güncelliyordu.

Intel'in geçtiğimiz ayki yatırımcı gününde, genel başkan yardımcısı ve teknoloji ve üretim grubunun genel müdür yardımcısı Bill Holt yine, bölgedeki "normalize" transistörlerin sayısının iki kattan daha iyi bir şekilde azalmaya devam ettiğini, ancak işaret etmekten daha iyi bir düşüşe devam ettiğini ileri süren slaytlar gösterdi. üretim maliyetinin beklenenden daha hızlı artmasıydı. Sonuç, transistör başına maliyetin hızda kalması olduğunu söyledi.

Ancak ilk kez hatırlayabildiğim gibi, bir çip içindeki farklı transistörlerin çip üzerinde farklı miktarlarda alan gerektirdiğini ve SRAM bellek hücrelerinin mantık hücrelerden yaklaşık üç kat daha yoğun olduğunu vurguladı. Bu iddiayı Samsung veya TSMC tarafından üretilen Apple A9 yongalarına kıyasla ortalama transistör yoğunluğu hakkındaki soruları saptırmak için kullandı.

Daha yakından bakmak için, meslektaşım John Morris ve ben Intel'in 1999’dan bu yana ilk kez yapılan Broadwell Core yongalarına kadar 180nm’de üretilen Pentium III’ten (Coppermine olarak bilinen) 1999’dan bu yana çiplerinde yayınlanan istatistiklerine baktık. 14nm teknolojisi ile.

İlk önce Gate Pitch Scaling'e baktık - transistörü oluşturan kapılar arasındaki minimum mesafe. Geleneksel ölçeklendirme, yüzde 50 genel ölçeklendirmeyi elde etmek için bunun nesil başına yüzde 70 oranında azaldığını göstermektedir. Bu önlemde, ölçeklendirme devam ederken, beklediğimiz kadar azalma göremediğimiz açıktır.

Ancak yonga üreticilerinin kullandığı diğer teknikler bunu biraz değiştiriyor. Bir çipin en yoğun ve en temel kısmı olan SRAM bellek hücrelerine baktığımızda, yakın zamana kadar bunun bize işlem üretimi başına yüzde 50 azalma sağladığını görüyoruz, ancak yine de kayıyor gibi görünüyor.

Son yıllarda, Intel, kapı perdesinin ürünü ve bu çip etrafındaki sinyalleri yönlendiren ve onu dış dünyaya bağlayan metal ara bağlantılarının minimum perdesi olan toplam mantık alanı ölçeklendirmesini de vurguladı. Mantıklı transistörler ölçeklenir, ancak ara bağlantılar daha küçük olmazsa, genel yonga boyutu ve maliyeti düşmez, çünkü bu bir anlam ifade eder. Örneğin, TSMC'nin 16nm FinFET işlemi, 20nm düzlemsel yongasıyla aynı arka uç metal işlemini kullanır, bu nedenle büzülme yolunda çok az şey sunar (daha hızlı olmasına rağmen daha az güç kullanır). Mantıksal alan ölçeklendirme açısından, Intel son nesillerde hedef olarak gözüküyor.

Trendlere bakmanın birçok yolu vardır ve net görünen bir şey, bir sonraki düğüme geçmenin son 20 yılda aldığından daha uzun sürmesidir. Düğümler arasındaki iki yıl yerine, 14nm ve yaklaşmakta olan 10nm düğüm için, gerçekte 2, 5 yıla yakın olacak ve 10nm çipleri 2017'nin ikinci yarısına ulaşacak.

Intel, uzun vadede - ilk mikroişlemciye, 4004'e kadar uzanan - yeni çip teknolojisi nesiller arasındaki zamanın her zaman biraz esnek olduğunu belirtiyor.

Intel, ilk slayttaki mikroişlemciden, 1971'de 1000 mikronluk bir süreçte 2.300 transistör kullanan günümüzün 14nm işlemine kullanan 2.300 transistörü kullanan Intel 4004'ten Moore Yasasının kadansını belirtmek için bu slaydı (Intel Fellow Mark Bohr'un birçok kez gösterdiği) kullandı. Bu tabloya bakıldığında, Intel ortalama kadansın her 2, 3 yılda bir yeni bir düğüm olduğunu söylüyor. Bu görüşe göre, 14nm ve 10nm için 2, 5 yıllık bir hız o kadar da önemli değil. Ona baktım ve ilk 22nm Ivy Bridge ürünlerinin ortaya çıkmaya başladığı Moore Yasası’nın 1995’ten 2012’ye kadarki hızını gördüm. Şimdi kadans bir kez daha yavaşlıyor gibi görünüyor.

(Intel’in 14nm nesil iddialı rekabet sorunları ile kalıp boyutu ve transistör bilgileri vermeyi bıraktığını unutmayın, bu yüzden dört çekirdekli bir ürün için sahip olduğumuz son rakamlar 177 mm 2’lik bir kalıpta 1.4 milyar transistör bulunan 22nm Haswell’den geliyor.)

Peki Moore Yasası yavaşlıyor mu? Nasıl baktığına bağlı. Bazı önlemlerde hızın yavaşladığı görünüyor ve yonga üreticilerinin karşılaştığı zorlukların her nesilde daha da zorlaştığı açık. Bugün sadece dört şirket - Intel, GlobalFoundries, Samsung ve TSMC - 14 veya 16nm işlemlere sahip olduğunu iddia ediyor. Bu yeni işlemlerden birinde yeni bir çip oluşturmak hiç olmadığı kadar pahalıdır. Ancak 2017'de 10nm çip göreceğimizi ve 7nm, 5nm ve 3nm çipleri takip edeceğimizi beklemek için yeterli neden ve teşvik var.

Moore'un yasası canlı ve iyi mi? ölçeklendirmeyi nasıl tanımladığınıza bağlıdır