Платим блогерам
Редакция
Новости Hardware GreenCo
И даёт примерные рецепты.

реклама

Стараниями компании Intel закон Мура стал синонимом развития полупроводниковой индустрии. Забавно, но сама же Intel перестала выполнять предписываемые им постулаты. Как частный случай нарушения цикличности развития индустрии можно привести увеличение фирменного цикла компании — "Тик-Так" — с года до двух с половиною лет. Остальные компании также вынуждены признать, что закон Мура уже не тот. В новых условиях, сообщил на конференции International Electron Devices Meeting представитель компании ARM, для продолжения действия закона Мура требуются значительные средства на оптимизацию архитектур, систем и технологий, а также более глубокий комплексный подход к проектированию решений.

реклама

Согласно наблюдениям ARM, после 28-нм техпроцесса стоимость производства в пересчёте на одну и ту же площадь кристалла растёт удвоенными темпами. При этом целесообразность выпуска партий менее 10 млн. кристаллов ставится под сомнение, ввиду резкого удорожания продукции. Наиболее остро вопрос может стоять с выпуском DRAM-памяти и её потенциальных заменителей в виде энергонезависимых типов памяти для проведения вычислений в памяти. Кстати, наибольший потенциал компания ARM видит в магниторезистивной памяти MRAM, а не в резистивной ReRAM или в памяти Phase Change Memory с фазовым изменением состояния вещества. Но и с MRAM не всё так просто. Соблюдение требуемых скоростных характеристик для записи и чтения могут воспрепятствовать повышению плотности записи, а памяти надо всё больше и больше.

Потенциально есть возможность снизить стоимость транзистора (и себестоимость чипа) на приемлемом уровне даже после 28-нм техпроцесса, однако для этого может понадобиться ухудшить скоростные и энергоэффективные показатели этих электронных приборов. И в чём же тогда смысл?

Ещё одним камнем преткновения на пути снижения себестоимости чипов становится необходимость использования нескольких фотошаблонов и нескольких проходов. Решить вопрос могут помочь электроннолучевая (e-beam) литография и новые сканеры, которые потенциально могут быть на 50% быстрее современных. Но пока с этим плохо. Представитель ARM выказал скепсис в отношении EUV-литографии применительно к техпроцессам до 7 нм включительно. Но даже переход на EUV-проекцию применительно к 5-нм техпроцессу и меньше грозит оказаться дорогим вследствие той же самой необходимости использовать несколько фотошаблонов для каждого слоя. Да и сами фотошаблоны не склонны дешеветь.

Ещё одна не решённая пока проблема — это проблема "тёмного кремния" (dark-silicon problem). По мере роста плотности транзисторов растут паразитные потери, включая потери в соединительных проводниках. "Закачанная" в чип энергия буквально растворяется в лабиринте токовых каналов, превращаясь в тепло. Возможна такая ситуация, когда спроектированный чип нельзя будет запитать в полном объёме. Что-то куда-то обязательно не дойдёт просто в силу протяжённости соединений. Чем можно помочь? Например, сквозными соединительными каналами из графена или углеродных нанотрубок. Ниже на картинке можно увидеть процентный рост "тёмного кремния" по отношению к полезной площади кристалла для различных техпроцессов. К примеру, для 14/16-нм техпроцессов, если не предпринимать никаких ухищрений, эффективно на кристалле можно использовать только 55% его площади.

Существует ещё много методов, чтобы попытаться снизить стоимость производства при переходе на новые техпроцессы — это также питание вблизи порогового значения напряжения, использование спиновых эффектов, квантовых состояний, фотоники, и даже банальное распределение вычислительной нагрузки между процессором и GPU. Пусть на верхнем уровне, но гетерогенные расчёты и вычисления в памяти могут помочь обойти ограничения на уровне производства, снизив потребление конечных решений и увеличив их функциональность.

Показать комментарии (13)

Популярные статьи

Сейчас обсуждают