«Маркетинговыми» нанометрами. Размер транзистора уже давно оторвался от декларируемых нанометров, и уменьшается медленнее декларируемого technology node.
Ну, ковалентный радиус кремния больше 100 пикометров. Т.е. В нанометр поместится максимум 81 атом. Можно ли сделать транзистор из меньшего числа атомов — непонятно.
Всё равно — при нынешних размерах еще более-менее работает привычная электродинамика. На размерах порядка атома и меньше основными становятся квантовые эффекты, а роль электромагнитного взаимодействия становится незначительной. Так что нужны будут какие-то другие принципы. А то стуннелирует ваш процессор куда-нибудь в галактику Андромеды посреди вычислений…
«Но прошло уже более пятидесяти лет» — как можно такое писать, не прикинув в уме, сколько лет прошло на самом деле?
В оригинале, между прочим, «close to fifty years».
Также доводилось слышать, что Nvidia специально замедляет производительность видеокарт предыдущих поколений в новых драйверах с целью мотивации перехода пользователей на новые железки.
Я не говорю, что это делают специально. Просто большие мощности позволяют нормально использовать более простой в написании, но при этом и более тормозной код.
Речь, естественно, о прикладном софте. В случае с серверами, где порой 1% ресурсов стоит бешеных денег — всё куда лучше.
Но всё же речь о том что мешает маркировать процессоры выше 3 ГГц: архитектура x86, рудименты архитектуры x86 или техпроцесс? И на этот вопрос хотелось бы знать ответ.
А как планируется реализовывать 7 и 5 нм техпроцесс?
Мне вот 22 нм кажется до сих пор фантастикой, ибо там лазером с длиной волны порядка 193 нм делается транзистор, у которого затвор, соответственно, около 18 нм. Для меня это уже на грани фантастики, а как будут делать 7 или 5 нм?
Где почитать краткое изложение технологии?
Две основные технологии для преодоления дифракционного лимита на сегодня это Immersion lithography и Double patterning. Последнюю технологию можно ещё дальше усовершенстовать, но лично я не уверен, что 10 нм удастся достичь.
Вся надежда на Extreme ultraviolet lithography, но тут большая проблема с источниками излучения (мощности не хватает) и с самой оптикой — только отражательная оптика, а максимальное отражение 70% всего. А так как предусмотрено, что будет 6-8 зеркал в одной литографической системе, то до маски дойдет 5-10% излучения, что есть очень мало.
Я вот всегда не мог понять — проблема упирания в размеры, техпроцесс и все остальное. Почему бы не сделать ядро процессора в 10 раз больше, напихать туда в 10 раз больше транзисторов того же старого размера. Понятно что цена вырастет, но все везде пишут «через 3 года мы упремся в тупик», «кремниевая электроника скоро достигнет максимума и т.д.» Если они смогли засунуть с десяток миллионов транзисторов в корпус размером с копейку, то я думаю не сильно трудно будет придумать как сделать большой процессор. Есть проблема теплоотвода, но она уж точно не невозможная.
Это связано с тем, что скорость распространения электромагнитной волны ограничена. Например, в случае тактовой частоты 4 GHz за один такт волна может пройти не более 75 миллиметров. Понятно, что внешние размеры чипа при этом должны быть в разы меньше.
Я имел ввиду архитектурные костыли для обратной совместимости со всем вплоть до 80286, которые, например, в Атоме нафик никому не нужны.
Хотя, возможно, какраз в Атоме они уже и выпилены.
Ну, тут вам поможет базовый курс SoC и микропроцессорной технике (курс магистерской подготовки). Чем больше кристалл, тем больше проблемы. Если взять в расчет хотя бы то, с чем борются при разработке памяти кеша (то что L1, L2, L3), то уже о другом говорить становится затруднительно.
Есть проблема не только тепла, но и размера. Скорость света в ваккуме 300_000_000 м/с, скорость света в меди 200_000_000 м/с. То есть на 2GHz за 1 такт ток протечёт только 10 см. А если 4 GHz, то всего 5.
При том, что надо бы несколько транзисторов использовать за такт.
То есть мы просто не успеем бегать по большому кристаллу и не дотянемся до дальних транзисторов.
Если нужен «большой процессор», ставьте 2 рядом, или 200. Только разговаривать они между собой будут на низких скоростях.
Кроме прочего, есть проблема создания процессоров без дефектов. Чем больше размер процессора, тем больше вероятность ошибки. Часть процессоров всегда отбраковывается при их производстве. И если увеличивать количество транзисторов, то процент брака тоже возрастёт в разы.
Какой-то на фотке фон больно знакомый. Понятно, что увеличенное изображение интеловского чипа, но вот мне кажется, что не какого-то абстрактного, а, по-моему, первого гигагерцового. Помнится, они еще с AMD боролись за право называться первой компанией, разработавшей гигагерцовый чип. Даже помню обложку компьютерной газеты с похожей фоткой году этак в 2000-м.
" быстродействие новых вычислительных систем трудно даже и спрогнозировать в настоящее время."
Что тут прогнозировать, последние годы каждое новое поколение всего на 5-10% быстрее предыдущего, закон Мура уже несколько лет не работает.
www.ixbt.com/cpu/intel-ci7-123gen.shtml
с HT Sandy Bridge быстрее Nehalem на одинаковой частоте всего на 9%, Ivi Bridge на 5%.
без HT Sandy Bridge быстрее Nehalem на одинаковой частоте всего на 9%, Ivi Bridge на 6%.
Это в среднем по больнице, отдельно в x264:
с HT Sandy Bridge быстрее Nehalem на одинаковой частоте всего на 10%, Ivi Bridge на 8%.
без HT Sandy Bridge быстрее Nehalem на одинаковой частоте всего на 9%, Ivi Bridge на 10%.
Ну увеличат они плотность транзисторов. И чо? Компьютеры особо быстрее не становятся. Если что-то работает быстрее, то исключительно из-за многопоточности и прочего распараллеливания вычислений. Прошли времена, когда любая двухлетняя железка считалась морально устаревшим маталлоломом. Всё было бы хорошо, если бы любой алгоритм, любое приложение можно было распараллелить. Но ведь нет. Так что всё, упёрлись. А закон Мура — формальность, от которой ни жарко ни холодно.
Есть еще место для радикальных улучшений — 3D упаковка транзисторов. Она может радикально снизить длину межсоединений, и соответственно скорость может вырасти на порядок и более (если транзисторы ложить в 10-1000 слоев).
Прогноз Intel — переход к 5-нм технологиям позволит закону Гордона Мура продержаться еще минимум десятилетие