14Nm platleņķis, 20nm eksinoss parāda, ka Mūra likums ir dzīvs un labs

Mūra likums ir atpakaļ. Vai varbūt, tas īsti nebeidzās, vienkārši paņēma nelielu atvaļinājumu.

Ir bijušas bažas, ka Mūra likums - kurā noteikts, ka tranzistoru skaits vienā mikroshēmā divkāršosies ik pēc diviem gadiem - palēninās, jo Intel pāreja uz 14 nm procesu ir prasījusi ilgāku laiku, nekā gaidīts, un vispārīgākas mikroshēmu ražošanas lietuves ir vēlāk nekā parasti nodrošinot viņu nākamo procesu. Bet, manuprāt, liels Intel Intel pagājušās nedēļas paziņojums par Broadwell, kā arī Samsung mazāk izskanējušie komentāri par to, ka tas jaunākajā viedtālrunī piegādā 20nm lielu lietojumprogrammu procesoru, ir tāds, ka, neraugoties uz dažiem kavējumiem, mikroshēmu mērogošana turpinās.

Broadverta paziņojums bija nedaudz vēls. Sākotnēji Intel bija plānojis, ka mikroshēmas tiks piegādātas līdz 2013. gada beigām, un tagad būs pieejama pilna 14nm piezīmjdatoru produktu sērija. Bet Intel pagājušajā nedēļā sniedza daudz detaļu, kas parādīja, ka tā ir guvusi daudz panākumus 14 nm, ar specifikācijām izskatoties labāk, nekā daudzi bija gaidījuši.

Kā tika paziņots Computex šovā jūnijā, Intel pirmā 14 nm mikroshēma būs Broadwell-Y ar Y pozīciju par mikroshēmas vismazākās jaudas versiju, un tā tiks pārdota ar nosaukumu Core M. Šī mikroshēma bija pagājušās nedēļas uzmanības centrā. paziņojums, kurā sīki aprakstītas daudzas mikroshēmas un Intel 14 nm procesa specifikācijas, kas ietver otrās paaudzes to, ko uzņēmums sauc par saviem “Tri-gate” tranzistoriem (kurus citi cilvēki sauc par FinFET).

Šo mikroshēmu praktiskais rezultāts ir tāds, ka tās ļaus iegūt planšetdatorus bez ventilatoriem un klēpjdatorus, kuru biezums ir mazāks par 9 mm, nodrošinot Core dizainu bez ventilatoriem. Pēc Rani Borkara, Intel platformas inženierijas viceprezidenta, Intel laikposmā no 2010. līdz 2014. gadam ir divkāršojis centrālā procesora galveno veiktspēju, septiņas reizes palielinājis grafikas veiktspēju un 4 reizes samazinājis enerģijas patēriņu, ļaujot sistēmām ar pusi no akumulatora lieluma, bet divkāršot akumulatoru. dzīvi.

Iepazīstinot ar daudzām tehniskām detaļām, Intel vecākais līdzstrādnieks Marks Bohrs parādīja, kā tranzistori ir mērogojušies gandrīz visās dimensijās, kā parādīts iepriekš redzamajā slaidā. Daži no mērījumiem bija pie Mūra likuma klipa, daži bija labāki, daži bija nedaudz sliktāki, bet kombinācija izskatās ļoti spēcīga. (Ņemiet vērā, ka procesa mezgla apzīmējums sākotnēji bija mazākās pazīmes lielums, un, ja vārtu solis samazinātos par skalu 0, 7, jūs iegūsit tranzistoriem sarukt uz pusēm.) Interesanti, ka tranzistora spuru augstums ir lielāks jaunajā procesā (tagad 42 nm, salīdzinot ar 34 nm), kā rezultātā tiek iegūtas garākas un plānākas spuras, kurām vajadzētu sasniegt labāku sniegumu un zemāku noplūdi.

Kopumā Bohrs sacīja, ka SRAM atmiņas šūnas lielums uz CPU (viena no standarta šūnām, ko izmanto mikroshēmu projektēšanā) samazināsies no.108 um ² līdz.0588 um ², kas ir par 54 procentiem mazāk. Viņš sacīja, ka mikroshēmas loģiskajai zonai mērogošana turpina uzlaboties, sasniedzot 0, 53x paaudzē. (Tas ir ļoti iespaidīgi, ņemot vērā problēmas ar mikroshēmu mērogošanu, jo īpaši tāpēc, ka process joprojām izmanto iegremdēšanas litogrāfiju, jo Extreme Ultraviolet vai EUV litogrāfija joprojām ir gadu attālumā.) Tā rezultātā viņš teica, ka Intel ir "patiess 14nm", ko tas piegādā. gan blīvāks, gan ātrāks par to, ko citas lietuves sauc par 14nm vai 16nm.

Bohrs sacīja, ka katra paaudze turpina uzlabot veiktspēju, aktīvo jaudu un veiktspēju uz vienu vatu. Faktiski Bohrs sacīja, ka, lai gan Intel ir palielinājis veiktspēju uz vienu vatu ar ātrumu 1, 6x ar katru jauno paaudzi, Broadwell-Y sniegs vairāk nekā divas reizes lielāku veiktspēju uz vienu vatu, salīdzinot ar pašreizējo paaudzi, pateicoties otrās paaudzes trīs vārtiem tranzistori, agresīvāka fiziskā mērogošana, cieša sadarbība starp procesu un inženieru komandām, kā arī mikroarhitektūras uzlabojumi.

Viens no lielajiem jautājumiem, kas daudziem analītiķiem bija par Mūra likumu, ir uzskats, ka, lai gan jaunie procesa mezgli spēs ievietot vairāk tranzistoru vienā telpā, tranzistoru izgatavošanas izmaksas neturpinās samazināties. daļēji tāpēc, ka 20 nm un zemāk, daudzos procesa posmos būs nepieciešama "dubultā modelēšana", izmantojot iegremdēšanas litogrāfiju. Bet Bohrs parādīja slaidus, parādot, ka viena tranzistora izmaksas turpina samazināties, sakot, ka daži jauni paņēmieni ir palīdzējuši tai samazināt izmaksas vairāk nekā parasti šajā mezglā. "Intel gadījumā viena tranzistora izmaksas turpina samazināties, ja kaut kas notiek nedaudz ātrāk, izmantojot šo 14nm procesu tehnoloģiju, " viņš teica.

Kaut arī sākotnēji 14nm ienesīgums bija zemāks par 22nm ienesīgumu (tādējādi veicinot kavēšanos), Bohrs sacīja, ka raža tagad ir "veselīgā diapazonā" un uzlabojas, un 14nm produkti tiek ražoti Oregonā un Arizonā šogad un Īrijā nākamgad..

Attiecībā uz Broadwell Y Intel sacīja, ka procesu tehnoloģijas un dizaina apvienojums ir ļāvis ietaupīt divreiz vairāk enerģijas nekā tradicionālā mērogošana. Dažas izmaiņas iekļauj mikroshēmas optimizēšanu zemsprieguma veiktspējai. Kopumā paketei (kurā ietilpst veidne un apkārtējā plāksne) vajadzētu aizņemt apmēram par 25 procentiem mazāku paneļa laukumu nekā Haswell U / Y (mazjaudas) detaļām ar samazinājumu visos izmēros.

Stefans Jourdans, Intel līdzstrādnieks platformas inženierijas grupā, sacīja, ka pats CPU kodols nodrošinās aptuveni 5 procentu uzlabojumus viena pavediena norādījumiem vienā ciklā, savukārt mikroshēma piedāvā nozīmīgākus grafikas un multivides apstrādes uzlabojumus (piemēram, par 20 procentiem vairāk aprēķina) un divreiz lielāka par video kvalitāti). Turklāt tagad tas ietver 4K izšķirtspējas atbalstu, kā arī jaunākos DirectX un Open CL programmatūras draiverus, atrisinot problēmu, kas Intel integrētajai grafikai bija līdz šim.

Core M sistēmām, kas izmanto 14 nm platu Broadwell Y mikroshēmu, vajadzētu būt tirgū laicīgi līdz brīvdienu sezonai, un citi Broadwell ģimenes locekļi tagad ir gatavi 2015. gada pirmajai pusei. Sīkāka informācija, visticamāk, parādīsies nākamā mēneša Intel izstrādātāju forumā.

Citas lielās mikroshēmas ziņas bija nedaudz apraktas stāstos par Galaxy Alpha. Samsung sacīja, ka daudzi tālruņa modeļi izmantos jauno Exynos 5 Octa (Exynos 5430) sistēmu mikroshēmā (SoC), kas ražota ar 20 nm lielu k / metāla vārtu procesu. Kaut arī šai mikroshēmai nav radikāli jaunu CPU funkciju no Exynos 5 Octa agrākās 28nm versijas, četrām 32 bitu ARM Cortex-A15 mikroshēmām darbojas ar ātrumu līdz 1, 8 GHz un četrām Cortex-A7 mikroshēmām ar ātrumu līdz 1, 3 GHz. konfigurācijā big.LITTLE ir ievērojams, ka tā ir pirmā ARM mikroshēmas piegāde, izmantojot 20 nm procesu, kas, pēc Samsung apgalvojumiem, ļaus samazināt par 25 procentiem mazāku enerģijas patēriņu. Turklāt tagad tas atbalsta displejus līdz 2560 līdz 1600 pikseļu displejiem, un tam ir dabiskā H.265 dekodēšana. (Piezīme. Tālruņa ASV versijās, visticamāk, tiks izmantots Qualcomm Snapdragon 801, ASV pārvadātājiem galvenokārt atbalstot Qualcomm LTE tehnoloģiju.)

Atkal tas, kas padara šo unikālo, ir 20nm lietojumprogrammu procesors, kas, šķiet, ir pirmais piegādātais (ārpus Intel 22nm procesa). Šādas mikroshēmas tika gaidītas agrāk, bet, lai gan Qualcomm ir 20nm modems, tā 20nm Snapdragon 810 lietojumprogrammu procesors nav gaidāms līdz 2015. gada pirmajai pusei. No otras puses, pastāv baumas, ka Apple paziņos un nosūtīs 20 nm A8 procesoru. savam gaidāmajam iPhone 6.