Ivytown, buharlı silindir, 14 ve 16nm işlem vurgulamak isscc

Yonga satıcıları, yıllık Uluslararası Katı Hal Devreleri Konferansı'nda (ISSCC) genellikle yeni fişler sunmazken, daha önce açıklanan ürünlerin iç işleri hakkında daha fazla ayrıntı veriyorlar. İşte bu haftaki şovda ilginç bulduğum şeyler.

Intel Ivytown Sunucu Mimarisi

Intel, Xeon E7 işlemci ailesinin en son sürümünü, 15 çekirdeğe ve Ivytown olarak bilinen 30 ipliğe sahip olan bir yongayı tartıştı. Xeon E5 2600 V2'de kullanılan Ivy Bridge EP mimarisine dayanıyor. İşlemci, Tri-Gate transistörlü Intel'in 22nm işlem teknolojisi kullanılarak üretildi (yüzgeçler 34nm yüksek ve 8nm genişliğinde) ve mevcut Westmere EX tabanlı Xeon E7'nin yerini alacak. Buna karşılık, 32nm düzlemsel HKMG işlemcide üretilen mevcut Xeon E7, 10 çekirdeğe ve 20 iş parçacığına sahip ve Ivytown sürümündeki 37.5MB ile karşılaştırıldığında 30 MB L3 önbelleğe sahip.

Bu yeni işlemci ailesinin en ilginç özelliklerinden biri modüler mimarisi. Yerleşim planı, her biri kendi L3 önbelleği dilimine, gömülü bir halka veriyoluna ve sütunların üstünde ve altında özel IO'ya (altta QPI bağlantıları ve altta bellek denetleyicisi) olan üç çekirdekli üç sütundan oluşur. Intel, sağ sütunu kaldırarak 10 çekirdekli bir sürüm oluşturmayı planlıyor; ve iki satırı daha da kaldırarak 6 çekirdekli bir sürüm oluşturmak için.

15 çekirdekli sürüm 4.31 milyar transistöre sahip - Intel herhangi bir mikroişlemci için en iyisi - diyor ve 541 milimetre karelik. 10 çekirdekli sürüm 2.89 milyar transistöre sahip ve 341 milimetrekare ölçer. 6 çekirdekli varyant 1.86 milyar transistöre sahip ve 257 milimetrekare ölçer. Çalışma frekansları, 40W ile 150W arasında değişen TDP'lerle 1.4GHz - 3.8GHz arasındadır.

Ivytown'un diğer ilginç yönü de hafıza tampon mimarisi. Aynı kalıp, 1867MT / s'ye kadar çalışan standart dört kanallı DDR3 belleği ve 2667 MT / s'de çalışan bir bellek uzatma arabelleğine yeni bir dört kanallı Voltaj Modu Tek Uçlu (VMSE) arayüzünü destekler. Toplamda 8 soketli bir sunucuda 12 TB'a kadar belleği destekleyebilir - Westmere EX'in bellek kapasitesinin üç katı. 15 çekirdekli sürüm iki farklı pakette sunulacak: biri kolay yükseltme için mevcut Romley platformuyla (Socket-R) uyumlu, diğeri ise bellek tamponlarını kullanarak yeni bir platform sağlayan.

Daha Haswell Detayları

Intel ayrıca, mevcut Core ailesinde kullanılan Haswell mimarisi hakkında da bazı detaylar verdi. Bu ayrıca 22nm Tri-Gate transistörleri kullanır. Intel, Haswell'in tam entegre voltaj regülatörü veya FIVR (platformu beş voltaj regülatöründen bire bir birleştirerek), daha iyi grafik performansı, daha düşük güç durumları, optimize edilmiş IO, AVX2 talimatları ve daha geniş SIMD tamsayı birimi.

Haswell’in üç temel varyasyonu var: Birincisi, daha hızlı grafiklerle (iki ila dört çekirdek) ayrı bir PCH (Platform Kontrol Merkezi) ile iletişim kuran dört çekirdekli bir tane var. İkincisi, çift çekirdekli Haswell'i PCH ile tek, çok çipli bir pakette birleştiren bir ultrabook platformu var. İşlemci düşük güç durumlarını destekler, PCH düşük güç için değiştirilir ve ikisi düşük güç veriyolu üzerinden iletişim kurar, bu da hepsi bekleme gücünü yüzde 95 oranında azaltır. Son olarak, aynı pakette Iris Pro grafikleri ve 128 MB eDRAM önbelleği olan bir sürüm var. Çoklu talaş paketleri, CPU ve PCH ve eDRAM arasında düşük güçte yüksek bant genişliği sağlayan bir paket IO kullanır.

CPU çekirdeği sayısına ve grafiklere (GT2 veya GT3) bağlı olarak, Haswell 960 milyon ila 1.7 milyar transistöre sahip ve kalıp 130 ila 260 milimetrekare ölçüyor. 1, 1 ila 3, 8 GHz geniş frekans aralığında 0, 7 ila 1, 1 volt çalışacak şekilde tasarlanmıştır.

128GB eDRAM kalıbı 77 milimetrekare ölçmektedir ve 102GBps'lik tepe bant genişliği sağlamaktadır. Intel, eDRAM olmayan aynı sisteme kıyasla, ek önbelleğin yüzde 75'e kadar performans kazancı sağladığını, ancak genel performansın yüzde 30 ila 40 oranında arttığını söyledi.

AMD'nin Steamroller'ı Kaveri'yi Güçlendiriyor

Hızlandırılmış işlem birimleri (APU'lar veya CPU'ları ve grafikleri birleştiren işlemciler) olarak adlandırdığı şeye daha fazla grafik koyma eğiliminde olan AMD, şirketin yeni Kaveri işlemciler serisinde kullanılan Steamroller olarak bilinen yeni CPU çekirdeğine odaklandı. 28nm dökme CMOS prosesinde üretilen Steamroller çekirdeği, 29.47 milimetrekarelik bir alanda 236 milyon transistöre sahip. Bu, iki tamsayı çekirdeği, iki talimat kod çözme birimi ve talimat alma, kayan nokta birimi ve 2 MB L2 önbellek dahil olmak üzere birkaç paylaşılan öğeyi içerir. AMD tipik olarak bu Steamroller modüllerinden birini "çift çekirdekli" yongalarında kullanır (2 tamsayı çekirdeğini yansıtır); ve iki "dört çekirdekli" yongalarında.

32nm SOI işlemiyle üretilen daha önceki Piledriver çekirdeği ile karşılaştırıldığında, Steamroller ikinci bir komut kodu çözme ünitesi, daha büyük bir 96KB paylaşımlı komut önbelleği ve diğer geliştirmeler ekler. AMD, bunun her döngü için yüzde 14.5'e kadar daha fazla talimat getirdiğini, bunun da tek iş parçacıklı uygulamalarda yüzde 9 daha iyi performans sağladığını ve çift iş parçacıklı uygulamalarda yüzde 18 daha iyi performansa ulaştığını söyledi. Aynı güçte 500 MHz daha yüksek frekansta da çalışabilir veya% 38'lik bir güç azalmasıyla yaklaşık aynı performansı iletebilir. Steamroller çekirdeği 0, 7 ila 1, 45 volt aralığında çalışacak şekilde tasarlanmıştır.

MediaTek, Renesas ve Qualcomm'dan Mobil İşlemciler

Bir dizi şirket ARM tabanlı işlemcileri hakkında sunum yaptı.

MediaTek, dört çekirdekli bir işlemciye ve çift GPU'ya sahip olan 28nm heterojen çok çekirdekli işlemcisinden (HMP) bahsetti. MediaTek çipinde, 1.8GHz'de çalışan iki Cortex A15 çekirdeği ve 1.4GHz'de çalışan bir Imagination G6200 400MHz çift çekirdekli GPU ile birlikte çalışan iki Cortex A7 çekirdeği var. Aynı zamanda bir full HD donanım video codec'ine ve 13 megapiksellik bir görüntü sensörü işlemcisine sahiptir.

MediaTek ayrıca çipi izleyen ve gücü kontrol eden PTP (Performans, Termal ve Güç) teknolojisinden de bahsetti. Bu durumda, şirket PTP'nin saat hızında yüzde 23'lük bir artışa veya yüzde 41'e kadar enerji tasarrufu sağladığını söyledi.

Bu yonga, ARM'ın gerçek HMP işlemesini kullanıyor, bu da iş yüküne bağlı olarak bir ila dört arasında büyük ve küçük çekirdeğin herhangi bir kombinasyonunun çalışabileceği anlamına geliyor. MediaTek, gerçek HMP kullanarak çipin ağır iş yüklerinde yüzde 33-51 daha iyi performans ya da hafif iş yüklerinde 2-5 kat daha iyi enerji verimliliği sunabileceğini, adaptif termal yönetimin ise yüzde 10 daha yüksek performans artışı sağladığını belirtti.

Renesas, mobil cihazlar ve araç bilgi eğlence sistemleri için tasarlanmış "önerilen" bir 28nm HPM sekiz çekirdekli heterojen işlemci sundu. Çip, dört adet 2GHz Cortex A15 çekirdeği ve dört adet 1GHz Cortex A7 çekirdeği kullanıyor. En yüksek performans için 8 çekirdeğin hepsini aynı anda çalıştırabilir, ancak belirli iş yükleri veya güç zarfları için performansı optimize etmek için heterojen mimari ve güç yönetimi tekniklerini de kullanır.

Qualcomm, çeşitli çoklu ortam ve modem uygulamaları için mobil SoC'larında kullanılan Hexagon dijital sinyal işlemcisini tanımladı. Mevcut sürüm 28mm HKMG toplu CMOS prosesinde üretilmektedir. Bu tasarım, yüksek çalışma frekanslarının aksine, saat başına yüksek talimatları hedefler.

ARM sunucu tarafında, Applied Micro, şirketin ilk Open Compute zirvesinde duyurduğu ilk 64-bit ARMv8 işlemciden bahsetti. Bu, 256KB L2 önbellek paylaşan iki çekirdeği içeren bir "Potenza" işlemci modülüne (PMD) dayanmaktadır. Potenza 40nm dökme CMOS'da üretilir ve her PMD 84 milyon transistör içerir ve 14.8 milimetre kalıp alanı kullanır. 0, 9 voltta 3GHz'e kadar çalışabilir, ancak tipik iş yükleri altında ortalama 4, 5W'tır. X-Gene 3 sunucu platformu, dört PMD (sekiz çekirdek), paylaşılan bir 8 MB L3 önbellek ve merkezi bir anahtar etrafında dört DRAM bellek kanalı içerir. Ayrıca 10 GB Ethernet, SATA 2/3, PCIe Gen. 3 ve USB 3.0'ı da içerir.

Chip Process Tech'in Yeni Nesilleri

Ayrıca, büyük çip üreticilerinin hemen hepsinin 14 veya 16nm düğümünde 3D veya FinFET üretimine geçmeyi planladıkları için yeni nesil çip işleme teknolojisi üzerine birkaç sunum yapıldı. böyle bir teknolojiyle).

Samsung, 128 Mb 6T SRAM dizisini ve test çipini gösteren, önümüzdeki 14nm FinFET işleminden bahsetti. Samsung, FinFET'lerin düşük güçlü mobil SoC'ler için iyi bir çözüm olduğunu, çünkü iyi ölçeklendirme, yüksek akım ve düşük kaçak sağladığını ve kısa kanal kontrolünün iyi olduğunu söyledi.

Bu aynı zamanda SRAM'ler için bazı zorluklar doğurur, çünkü SRAM'ın besleme gerilimi ölçeklenmemiştir. SRAM şimdi bir SoC'nin kalıp alanının yüzde 20-30'unu kaplıyor, ancak gücün yaklaşık yüzde 40-50'sini kullanıyor. Bu sorunları gidermek için Samsung, düşük besleme voltajında ​​FinFET transistörlerini kullanarak SRAM'leri çalıştırmak için bazı yeni teknikler önerdi.

TSMC, 16nm 128Mb SRAM yongasını gösteren benzer sorunları da ele aldı. TSMC, FinFET'lerin 20nm'den daha fazla üretim için bir ana teknoloji haline geldiğini, ancak FinFET'lerle kanal genişliğinin ve uzunluğunun boyutunun geleneksel 6T-SRAM'ı ve besleme gerilimini ölçeklendirmek için zor olduğunu söyledi. TSMC, bu sorunların üstesinden gelmek için iki yazma yardımı tekniği önerdi.

Bunlar oldukça teknik meselelerdir, ancak gelecekte daha yoğun ve daha verimli cips elde edersek sorunların çözülmesi kritik öneme sahiptir.