Перспективы развития процессоров: 45нм
реклама
Развитие технологий и применение новых материалов делает процессоры быстрее и экономичнее. В будущем Intel даже предполагает отказаться от свинца.
«Это самый значительный прорыв в микропроцессорных технологиях за последние 40 лет», — Гордон Мур не скупился на слова, говоря о 45-нанометровых чипах Intel, уже готовых к производству. Меняются сами основы технологии производства процессоров. Новые материалы должны помочь избежать проблем, возникающих при уменьшении размеров CPU, таких как увеличение энергопотребления и нагрева. Intel усердно готовит мир к 45-нанометровой революции. Новые чипсеты Intel P35 и X38, Nvidia 780i уже поддерживают процессоры, произведенные по новой технологии, однако сами CPU в продаже пока отсутствуют.
AMD, как и остальные производители чипов — Fujitsu, IBM, Sony, — не спешит внедрять новую перспективную технологию, так как AMD заявила, что новые технологии будет внедрять по необходимости.
Чтобы соответствовать закону Мура, производители чипов используют все более изощренные технологии. Они совершенствуют внутреннюю архитектуру и постоянно уменьшают размеры транзисторов. Маленькие транзисторы за счет уменьшения размера затвора переключаются и работают быстрее, и довольствуются более низким напряжением. К тому же снижается расход материалов, и производство становится дешевле. Однако миниатюризация транзисторов при текущих материалах уже подошла вплотную к своим физическим пределам, хотя небольшой запас в дальнейшем развитии ещё есть. Размер атома кремния составляет 0,24 нм; толщина слоя диэлектрика затвора внутри сегодняшнего транзистора — всего 1,2 нм, то есть пять атомных диаметров. Из-за этого возникают такие неприятные эффекты, как рост токов утечки и повышение энергопотребления. Для того чтобы сделать транзисторы еще меньше, необходим новый диэлектрик.
Между затвором и кремниевым каналом транзистора находится изолирующий слой, который не дает напряжению на затворе «вступать в конфликт» с напряжением в канале, имеющим противоположную полярность. Скорость работы транзистора зависит от его емкости, увеличив которую можно уменьшить толщину диэлектрика. До сих пор диэлектрик изготавливался из диоксида кремния. При 65-нм процессе его слой настолько тонок, что уже не может полностью сохранять свои изолирующие свойства, и между затвором и каналом возникают токи утечки. Чтобы использовать SiO2 в 45-нм транзисторах, пришлось бы сильно повысить разность напряжений между затвором и каналом, а это привело бы к значительному росту энергопотребления.
Поэтому для 45-нм процесса Intel заменит диоксид кремния на вещества high-k. Буква «k» (греческая «каппа») в названии материала обозначает диэлектрическую проницаемость, от которой зависит способность материала накапливать электрический заряд. Материалы с большей диэлектрической проницаемостью обеспечивают более сильное поле и позволяют уменьшить толщину изолирующего слоя, не меняя при этом свойств транзистора. Как Intel, так и AMD делают ставку на использование в качестве диэлектрика затвора гафния. Его использование позволяет уменьшить ток утечки в пять раз, а общее энергопотребление процессора, по данным Intel, снижается на 30%. При этом для изготовления затвора транзистора вместо обычного поликристаллического кремния применяется некий металл, название которого AMD и Intel хранят в тайне. В любом случае новая пара материалов сокращает время переключения транзисторов более чем на 20%, повышая суммарную производительность. Чтобы сделать своим рекламным девизом заботу об окружающей среде, Intel планирует при производстве процессоров отказаться от применения свинца.
Процессоры Intel уже на старте, очередь за AMD. В гонке за новым 45-нм процессором однозначно лидирует Intel. Первые работающие 45-нанометровые чипы (SRAM) были представлены еще 20 месяцев назад, а в начале 2007 года корпорация представила на крупнейших выставках ПК и ноутбуки, оснащенные новыми процессорами. Модели последнего поколения производства Intel с кодовым названием Penryn появятся на рынке, по-видимому, уже очень скоро. Благодаря применению новой технологии двуядерный процессор Wolfdale может иметь тактовую частоту, близкую к 4 ГГц.
Уже более месяца можно приобрести экстремальную версию 45-нм процессоров Intel - Core QX9650. А несколько дней назад официально были анонсированные двухядерные процессоры Wolfdale серии Е8ххх.
Intel представила новое семейство процессоров под названием Penryn, которое состоит из 4-х ядерного Yorkfield и 2х-ядерного Wolfdale. Intel, понимая своё превосходство над AMD, не спешит представлять нам новую архитектуру. Penryn можно сказать – это разогнанная архитектура Core. Давайте же рассмотрим нововведения, вошедшие в новое поколение процессоров Intel.
Компания Intel уже давно является законодательницей мод в области расширения набора инструкций. Новое расширение имеет наименование SSE4.1Сам набор потоковых команд SSE4.1 включает 47 новых инструкций, которые значительно облегчают жизнь программистам при разработке программного обеспечения связанного с обработкой потоковой информации. Это могут быть задачи видео и аудио кодирования, научные задачи и трехмерная графика.
Максимальный объём разделяемого между двумя ядрами L2-кеша увеличили до 6 МБ (ранее максимум был равен 4 МБ). Соответственно увеличилось и количество каналов ассоциативности — с 16 до 24 (легко заметить, что 6/4=24/16). Теоретически, это может увеличить скорость работы программ, активно сканирующих большие области памяти, например, всевозможных кодеков и архиваторов. Больший объем кеша L2 положительно повлияет на скорость работы ПО, производительность которого зависит от этого фактора. Однако кеш L2 у Penryn стал несколько медленнее, чем у Conroe. Впрочем, инженеры Intel отчасти компенсировали этот недостаток функцией Split Load Cache Enhancement. Цель этого нововведения заключается в ускорении выборки из кэш-памяти неправильно выровненных данных, части которых могли бы быть помещены в одной строке, но попали в разные строки кэша. Новая функция пытается предугадать такие данные и сделать их выборку из кэша столь же быстрой, как если бы они лежали в одной строке. В теории, это усовершенствование может ускорить работу приложений, работа которых связана со сканированием трактов данных.
За счёт внедрения нового техпроцесса Intel удалось снизить тепловыделение и улучшить температурный режим, в связи с чем, думаю в скором будущем Intel всё-таки покорит рубеж в 4 ГГц, но это уже не будет вызывать такое удивление у общественности, как прежде. Уже на данном этапе, новые процессоры удалось разгонять до частот свыше 6ГГц под жидким азотом, что говорит о хорошем разгонном потенциале. Можно предположить, что разгон на воздушном охлаждении составит порядка 4,5ГГц, о чём на процессорах Conroe можно было только мечтать.
Новые процессоры от Intel получились достаточно удачными. Основная масса пользователей с нетерпением ждёт двуядерные Wolfdale, а энтузиасты-оверклокеры и заядлые геймеры – четырёхядерные Yorkfield, с целью получения максимальной производительности в тестовых приложениях и играх. Ну что ж, Intel сделала очередной шаг в процессоростроении, теперь ждём ответ от AMD.
Первоисточник статьи вы можете найти здесь: http://total-oc.com/hardware-news.php?id=71
Ваши пожелания и комментарии можете оставлять здесь: https://forums.overclockers.ru/viewtopic.php?p=4135586#4135586
Авторы статьи: slamms и Antinomy
реклама
Лента материалов
Соблюдение Правил конференции строго обязательно!
Флуд, флейм и оффтоп преследуются по всей строгости закона!
Комментарии, содержащие оскорбления, нецензурные выражения (в т.ч. замаскированный мат), экстремистские высказывания, рекламу и спам, удаляются независимо от содержимого, а к их авторам могут применяться меры вплоть до запрета написания комментариев и, в случае написания комментария через социальные сети, жалобы в администрацию данной сети.
Сейчас обсуждают