The Third Industrial Revolution: A Radical New Sharing Economy
Table des matières:
- Intel: Construire sur les épaules des géants
- AMDLa conception d'un APU AMD construit selon les normes HSA.
- L'un des plus gros problèmes des solutions alternatives au silicium est que le silicium est la technologie la plus avancée du monde, avec des milliards investis dans la fabrication de processeurs silicium. efficacité maximale. Il sera difficile de convaincre Intel, AMD, ARM et la Fondation HSA d'abandonner tout ça pour un nouveau matériel. OPEL affirme que sa technologie se chevauche largement avec les méthodes de fabrication actuelles du silicium.
Il n'y a pas deux façons de contourner cela: le PC ralentit avec l'âge.
Cela peut être un peu dur les ordinateurs sont plus rapides et plus petits que jamais, mais les performances du processeur ne progressent tout simplement pas à un rythme effréné. À un moment donné, des augmentations de 50 à 60% de la performance d'année en année étaient monnaie courante. Maintenant, les améliorations de 10 à 15% sont la norme.
Heureusement, les ordinateurs vieux de plus de cinq ans peuvent encore très bien faire face aux tâches quotidiennes, donc le ralentissement de la performance n'est pas un gros problème. De plus, il est agréable de ne pas avoir à remplacer votre PC tous les deux ans pendant une économie en baisse. Mais la technologie ne progresse pas en restant dans le statu quo. L'avenir a besoin de vitesse !
"Je ne pense pas qu'il y ait de" si "ou de" mais ": les architectures hétérogènes sont la voie du futur."Heureusement, les plus grands noms des processeurs PC ne sont pas satisfaits du statu quo. Les fabricants de puces travaillent avec acharnement pour résoudre les problèmes posés par un ralentissement de la loi de Moore et la montée du mur de puissance, dans le but de garder la pédale de performance sur le métal.
Alors, quels trucs radicaux ont-ils dans leurs manches? ? Plusieurs types différents, en fait, et chacun détient un grand potentiel pour l'avenir. Jetons un coup d'œil derrière le rideau.
Intel: Construire sur les épaules des géants
Pouvons-nous déterminer les gains de performance dérisoires d'aujourd'hui à une rupture de la loi de Moore? Pas assez. La ligne légendaire de Moore pourrait être souvent mal citée pour parler des performances du processeur, mais la lettre de la loi tourne autour du nombre de transistors sur un circuit doublant tous les deux ans.
Alors que d'autres fabricants de puces ont eu du mal à rétrécir Sur une puce, Intel - la société Moore lui-même co-fondée - a suivi le rythme de la loi de Moore depuis sa publication, une réalisation qui peut être mise aux pieds de la petite armée d'ingénieurs d'Intel. Mais pas n'importe quel ingénieur. Ingénieurs
Plus les transistors sont serrés, plus les problèmes de chaleur et d'efficacité énergétique deviennent importants. Maintenant que les transistors atteignent des tailles presque infinitésimales - chacun des transistors de plus d'un milliard de puces Ivy Bridge d'Intel mesurent 22 nanomètres (nm), soit environ 0,000000866 pouces - la conquête de ces malheurs nécessite une réflexion créative.
"Il n'y a aucun doute », a déclaré Chuck Mulloy, directeur technique d'Intel, lors d'une interview téléphonique. "Vraiment, vraiment dur, je veux dire, nous sommes au niveau atomique."
Pour que le progrès continue, Intel a apporté d'importants changements à la conception de base des transistors par le passé décennie. En 2002, la société a annoncé qu'elle passait au soi-disant «silicium contraint», ce qui a augmenté les performances de la puce de 10 à 20% en déformant légèrement la structure des cristaux de silicium. Spécifiquement, lorsque les transistors continuent de rétrécir, ils souffrent d'une "fuite" d'électrons accrue, ce qui les rend beaucoup moins efficaces.
L'entreprise commence par remplacer les isolateurs de dioxyde de silicium standard des transistors par des isolateurs à «high-k metal-gate» plus performants. 45nm processus de fabrication. Cela semble simple, mais c'était vraiment un gros problème. Cela a été suivi par un changement encore plus monumental, avec l'introduction de la technologie des transistors "tri-gate" ou "3D" dans les puces actuelles Ivy Bridge d'Intel.
IntelAn comparaison du flux d'électrons à travers les plans (gauche) et tri- porte (droite) transistors. Les électrons dans les transistors à trois portes coulent sur le plan vertical, par rapport à l'écoulement plat des transistors planaires traditionnels.
Les transistors "planaires" traditionnels ont une paire de "portes" de chaque côté des canaux qui portent des électrons. Les transistors Tri-Gate ont brisé cette pensée bidimensionnelle avec l'ajout d'une troisième porte
le canal, reliant les deux portes latérales. La conception améliore l'efficacité en réduisant les fuites tout en réduisant les besoins en énergie. Encore une fois, cela semble simple, mais la fabrication de transistors tridimensionnels exige une précision technique énorme. À l'heure actuelle, Intel est le seul fabricant de processeurs embarquant des transistors 3D. Alors, quelle est la prochaine étape pour Intel? La compagnie ne dit pas. En fait, Mulloy dit que toute technologie que l'entreprise pourrait utiliser - comme, par exemple, le procédé de fabrication de lithographie par ultraviolets extrêmes de prochaine génération - se retrouve dans un «trou noir» PR avant qu'Intel l'introduise dans ses puces. Mais, a-t-il souligné, les améliorations passées discutées ci-dessus ne s'arrêtent pas seulement lorsqu'elles sont présentées au public. "Les gens ont tendance à penser qu'Intel s'en est servi, maintenant ils passent à l'étape suivante". m'a dit. «Le silicium contraint ne disparaissait pas lorsque nous avons ajouté les capacités de la barrière métallique haute-k.La barrière métallique haute-k ne disparaissait pas lorsque nous passions aux transistors à trois portes-nous continuons à construire et à améliorer ce système. à la quatrième génération de silicium tendu, la troisième génération de porte à haute teneur en métal, et nos prochaines puces 14nm seront la deuxième génération de tri-porte. "
La meilleure technologie de puce ne cesse de s'améliorer, en Oh, et pour ce que ça vaut, Intel pense que la loi de Moore continuera sans interruption pour au moins deux générations de transistors de plus.
AMD: Calcul parallèle jusqu'au bout
Intel n'est pas le seul fabricant de puces en ville, cependant. Plutôt que de miser uniquement sur l'amélioration de la technologie des transistors, son concurrent AMD pense que l'avenir de la performance dépendra de la réduction des CPU en déplaçant une partie de la charge de travail vers d'autres processeurs mieux adaptés à des tâches particulières. Les processeurs graphiques, par exemple, fument à travers des tâches qui nécessitent une multitude de calculs simultanés, tels que le cracking par mot de passe, l'extraction Bitcoin et de nombreuses utilisations scientifiques. Avez-vous déjà entendu parler de calcul parallèle?
AMDLa conception d'un APU AMD construit selon les normes HSA.
"Entrer dans des nœuds plus petits du côté des transistors augmente les performances de [CPU] de 6 à 8 à peut-être 10%, d'année en année », explique Sasa Marinkovic, un des principaux fabricants de marketing technologique d'AMD. "Mais l'ajout d'un GPU avec des capacités de calcul GPU donne des gains beaucoup plus importants.Par exemple, pour Internet Explorer 8 à IE9, l'augmentation des performances était 400% -
quatre fois
" Nous voyons ce type de saut de performance jouer dans l'enveloppe de puissance actuelle, ou vous pouvez réduire considérablement l'enveloppe de puissance et voir la même performance [aujourd'hui] ", dit Marinkovic. AMD a évolué vers une architecture système hétérogène - comme la méthode de distribution de la charge de travail entre plusieurs processeurs sur une seule puce - dans ses unités de traitement accélérées populaires, ou APU, y compris celle qui alimente la prochaine console de jeu PlayStation 4. Les APU contiennent des cœurs de processeurs traditionnels et un grand noyau graphique Radeon sur la même puce, comme indiqué dans le diagramme ci-dessus. Le CPU et le GPU des APU Kaveri de prochaine génération d'AMD partageront le même pool de mémoire, brouilleront encore plus les lignes et offriront des performances encore plus rapides.
Je ne pense pas qu'il y ait de «si» ou de «mais» à ce sujet », dit Marinkovic. «Les architectures hétérogènes
sont la voie de l'avenir.»
OPEL: Si long, silicium, bonjour, arséniure de gallium! Mais ce futur est-il basé sur la technologie du silicium? Certainement, pour le court terme. Certainement pas, à long terme. Dans le futur, les experts ne savent pas exactement quand le silicium atteindra ses limites et ne pourra tout simplement pas être poussé plus loin. Les fabricants de copeaux devront passer à un autre matériau
MITLa vue d'un transistor à l'arséniure de gallium et d'indium fabriqué par des chercheurs du MIT
OPEL a récemment quitté la phase de R & D et n'a pas essayé de faire des transistors Itty-Bitty chez Ivy Bridge La société affirme qu'à 800 nm, les processeurs à l'arséniure de gallium sont plus rapides que le silicium actuel
et
utilisent environ la moitié de la tension.
"Si vous voulez adapter la vitesse des processeurs au silicium actuels, Avec un taux d'horloge d'environ 3GHz, il ne faudrait pas descendre à 20 ou 30 nanomètres », explique le Dr Geoffrey Taylor, scientifique en chef d'OPEL. "Heck, vous pourriez probablement frapper ça à 200nm." Et cela utilise une technologie planaire, pas des transistors 3D
L'un des plus gros problèmes des solutions alternatives au silicium est que le silicium est la technologie la plus avancée du monde, avec des milliards investis dans la fabrication de processeurs silicium. efficacité maximale. Il sera difficile de convaincre Intel, AMD, ARM et la Fondation HSA d'abandonner tout ça pour un nouveau matériel. OPEL affirme que sa technologie se chevauche largement avec les méthodes de fabrication actuelles du silicium.
«C'est évolutif, et c'est une question de CMOS», déclare Peter Copetti, directeur exécutif. "C'est très important: dans nos discussions avec différentes fonderies et sociétés de semi-conducteurs, la première chose à demander est:" Dois-je rééquiper mes installations? " L'investissement ici est minime parce que notre système est complémentaire à ce qui existe actuellement. " OPEL affirme également que ses wafers sont réutilisables.
Agence spatiale européenneSalle blanche de l'Agence spatiale européenne pour la fabrication de puces.
Mais si même une fraction des affirmations d'OPEL est vraie, sa technologie pourrait très bien alimenter les processeurs du futur.
Eh bien, au moins jusqu'à ce que nous craquions les transistors moléculaires ou l'informatique quantique. Mais c'est un tout autre article …
En route vers un demain qui fond, Donc, après tout ça - ouf! -, vous avez une meilleure idée de l'avenir de la performance du PC. Les initiatives d'Intel, d'AMD et d'OPEL abordent chacune de gros problèmes de façon très différente, mais c'est une bonne chose. Après tout, vous ne voulez pas que tous vos œufs potentiels soient regroupés dans un même panier. Et surtout, si toutes ces pièces disparates du puzzle de performance PC réussissent, elles
pourraient théoriquement fusionner Une machine semblable à celle de Voltron pour créer un puissant processeur d'arséniure de gallium tri-gate assistée par GPU et capable de faire exploser les processeurs Core i7 d'aujourd'hui. La courbe de performance d'aujourd'hui pourrait être aplatie, mais l'avenir n'a jamais été aussi
bestial
Les fabricants et les fabricants d'ordinateurs portables et de jeux de puces s'associent pour promouvoir le haut débit mobile, Les opérateurs, ainsi que les fabricants d'ordinateurs portables et de jeux de puces, unissent leurs forces pour promouvoir le haut débit mobile, en utilisant une nouvelle marque qui signale qu'un ordinateur portable est prêt à offrir un accès Internet mobile.
Les sociétés participantes comprennent 3, Asus, Dell, Ericsson, Lenovo, LG, Microsoft, Orange, Qualcomm, Telefónica Europe, Telecom Italia, TeliaSonera, T-Mobile, Toshiba et Vodafone. La marque est également soutenue par un budget marketing de 1 milliard de dollars US, à dépenser l'année prochaine. La marque, qui ressemble à un nuage stylisé ou à un oiseau, sera sur les ordinateurs portables à temps pour la saison des Fêtes.
Les chercheurs du MIT disent que les traits plus denses peuvent être gravés sur des puces Les chercheurs du Massachusetts Institute of Technology disent avoir fait une percée avec la technologie de la lumière qui pourrait éventuellement aider les fabricants de puces à créer des circuits plus fins.
Les chercheurs ont trouvé un moyen de focaliser un faisceau de lumière Rajesh Menon, ingénieur de recherche au département de génie électrique et d'informatique du MIT, a déclaré que les fabricants de puces dépendent de la lumière pour tracer des schémas de circuits sur les puces, mais la plupart des les techniques utilisées aujourd'hui ne peuvent pas produire de motifs plus petits que la longueur d'onde de la lumière elle-même.
Sur une base trimestrielle, les ventes de puces graphiques ont bondi de 31,3% à 98,3 millions Le cabinet d'analystes Jon Peddie Research a annoncé lundi que les ventes de puces graphiques baisseraient au cours des deux premiers trimestres de l'année, en prévision d'un ralentissement en milieu d'année des ventes de PC. Normalement, les ventes de puces graphiques ne commencent pas à remonter avant le troisième trimestre, les fabricants de matériel se préparant pour la saison de vente de fin d'anné
"Cette année, la préparation semble avoir démarré tôt" a déclaré dans une déclaration.