Itthon Előre gondolkodás A Moore törvénye él és jól működik? attól függ, hogyan határozza meg a méretezést

A Moore törvénye él és jól működik? attól függ, hogyan határozza meg a méretezést

Videó: Magnus innser at han ikke kan ta med seg sin nye venn på resten av turen | Kjør meg til OL | TVNorge (November 2024)

Videó: Magnus innser at han ikke kan ta med seg sin nye venn på resten av turen | Kjør meg til OL | TVNorge (November 2024)
Anonim

Az utóbbi időben sokat beszéltünk arról, hogy a Moore törvény lelassul, és a chipmaker-ek kihívásaival szembesülnek, amikor egyre kisebb méretekre próbálnak lépni. Természetesen a PC-k nem haladnak olyan gyorsan, mint valaha, és a chipmakerek előtt álló kihívások még soha nem voltak magasabbak. Ennek ellenére az Intel továbbra is ragaszkodik ahhoz, hogy a Moore törvény eleven és jól működjön, amikor a 10 és 7 nm-es gyártási terveiről beszél. Próbáltam kitalálni, hogy mi folyik, megnéztem néhány változó előrehaladási mutatót, és kaptam különböző válaszokat.

Noha sokan a Moore-törvényt a sebességgel állítják össze, ez valójában a minimális elem összetettségének növekedésének mértékét jelzi, többé-kevésbé azt állítva, hogy a tranzisztorok száma időszakosan megduplázódik. Az eredeti 1965-ös cikkben ez a megduplázódás évente megtörtént, bár Moore 1975-re frissítette előrejelzését kétévenkénti megduplázódásra, ami általában az a jel, amelyet a chipmakers azóta törekszik.

Az Intel befektetőnapján a múlt hónapban Bill Holt, a technológiai és gyártási csoport ügyvezető alelnöke és vezérigazgatója megismételte azokat a diákat, amelyek azt sugallták, hogy a területre eső "normalizált" tranzisztorok száma tovább gyorsul, mint kétszeresére csökken, bár rámutatott hogy a termelési költségek a vártnál még gyorsabban növekedtek. Ennek eredményeként - mondta - a tranzisztoronkénti költség maradt ütemben.

De először emlékszem rá, hogy hangsúlyozta, hogy a chipen belüli különféle tranzisztorok eltérő mennyiségű területet igényelnek a chipen, az SRAM memóriacellák körülbelül háromszor sűrűbbek, mint a logikai cellák. Ezt az állítást arra használta, hogy elutasítsa az átlagos tranzisztor sűrűségét érintő kérdéseket a Samsung vagy a TSMC Apple A9 chipeivel összehasonlítva.

A közelebbi megtekintés érdekében John Morris kollégám és az Intel az 1999 óta közzétett statisztikáiról nézte a chipjeit, a Pentium III-t (Coppermine néven ismert), amelyet 180 nm-en gyártottak, egészen a tavalyi Broadwell Core chipekig, az elsőként 14 nm-es technológiával.

Először a Gate Pitch Scaling-ra néztünk - a tranzisztort alkotó kapuk közötti minimális távolságra. A hagyományos méretezés azt sugallja, hogy ez a generációnkénti 70% -kal csökken, hogy megkapja az 50% -ot. Ezen intézkedésnél egyértelmű, hogy amíg a méretezés folytatódik, nem látunk annyira csökkentést, mint amire számíthatnánk.

De a chipekkészítők által alkalmazott más technikák ezt kissé megváltoztatják. Az SRAM memóriacellákat, a chipek legsűrűbb és legalapvetőbb részét tekintve láthatjuk, hogy a közelmúltban ez a folyamatgenerációnként 50% -os csökkentést eredményezett, bár úgy tűnik, hogy csúszik.

Az elmúlt években az Intel hangsúlyozta a teljes logikai terület méretezését is, amely a kapu hangmagassága és a fém összeköttetések minimális hangmagasságának eredménye, amelyek a jeleket az adott chipek körül irányítják és összekapcsolják a külvilággal. Ennek bizonyos értelme van, mert ha a logikai tranzisztorok méretezendő, de az összeköttetések nem csökkennek, a teljes chipméret és költség nem fog csökkenni. Például a TSMC 16 nm-es FinFET folyamata ugyanazt a háttérfém eljárást használja, mint a 20 nm-es sík chip, tehát kevés zsugorodást kínál (bár gyorsabb és kevesebb energiát igényel). A logikai terület méretezésének szempontjából az Intel tűnik a célponton az utóbbi generációkban.

A trendeket sokféleképpen lehet megnézni, és egyértelműnek tűnik az, hogy a továbbiakban tovább tart a következő csomópont elérése, mint az elmúlt 20 évben. A csomópontok közötti két év helyett, a 14nm-es és a közelgő 10nm-es csomópontnál, valójában közelebb lesz a 2, 5 évhez, 10nm-es chipekkel 2017 második felében érkezik meg.

Az Intel rámutat, hogy hosszú távon - egészen az első mikroprocesszorig, a 4004-ig - egészen a chip-technológia új generációi közötti idő mindig kissé rugalmas.

Az Intel ezt a diát használja (amelyet az Intel munkatársa, Mark Bohr sokszor mutatott) a Moore-törvény sebességének jelzésére, az első mikroprocesszorról, az Intel 4004-ről, amely 1971-ben 10 mikron folyamatonként 2300 tranzisztort használt fel, a mai 14nm-es folyamatig. Az ábra szerint az Intel szerint az átlagos sebesség 2, 3 évenként új csomópont volt. Ebből a nézetből kitűnik, hogy a 14 és 10 nm 2, 5 éves üteme nem olyan jelentős. Nézem, és látom, hogy Moore törvénye felgyorsul 1995 és 2012 között, amikor az első 22 nm-es Ivy Bridge termékek megjelentek. Most úgy tűnik, hogy a ritmus ismét lelassul.

(Vegye figyelembe, hogy az Intel abbahagyta a szerszám méretét és a tranzisztorokkal kapcsolatos információkat, amikor a 14nm generáció versengő kérdéseket vet fel, tehát a négymagos legújabb számok a 22 nm Haswellből származnak, amelynek 1, 4 milliárd tranzisztorja volt egy 177 mm 2 szerszámban.)

Tehát lelassul Moore törvénye? Attól függ, hogyan nézel rá. Nyilvánvaló, hogy bizonyos intézkedéseknél a tempó látszólag lelassult, és hogy a chipmaker-gyártók előtt álló kihívások minden generációval nehezebbé válnak. Manapság csak négy vállalat - az Intel, a GlobalFoundries, a Samsung és a TSMC - állítja, hogy 14 vagy 16 nm-es folyamatokkal rendelkezik. Ezen új folyamatok egyikénél új chip létrehozása drágább, mint valaha. De elegendő ok és elegendő ösztönzés várható el, hogy 2017 körül 10nm-es zsetonokat látunk, és hogy 7nm, 5nm és 3nm-es zsetonokat követünk.

A Moore törvénye él és jól működik? attól függ, hogyan határozza meg a méretezést