14Nm široko, 20nm exynos kažejo, da je zakon Moora živ in zdrav

Mooreov zakon se je vrnil. Ali pa se morda res ni končalo, vzeli smo si malo počitnic.

Pojavljajo se pomisleki, da Mooreov zakon - ki navaja, da se bo število tranzistorjev na čip podvojilo vsaki dve leti - upočasnjuje, saj je Intelov prehod v 14nm postopek trajal dlje, kot je bilo pričakovano, splošnejše livarne za izdelavo čipov pa pozneje kot običajno pri izvedbi naslednjega postopka. Ampak po mojem mnenju je velik odvzem Intelove napovedi Broadwell prejšnji teden, pa tudi Samsungov manj napovedan komentar, da je v najnovejši pametni telefon dobavljal 20nm aplikacijski procesor, da se zdi, da se skaliranje čipov kljub nekaterim zamudam nadaljuje.

Napoved o Broadwellu je nekoliko zamujala. Prvotno je Intel načrtoval, da bo do konca leta 2013 odposlal čipe, do zdaj pa bo na voljo cela linija 14nm izdelkov za prenosnike. Toda Intel je prejšnji teden povedal veliko podrobnosti, kar je pokazalo, da je na 14 nm zelo napredoval, specifikacije pa so videti bolje, kot so mnogi pričakovali.

Kot je bilo napovedano na razstavi Computex junija, bo prvi Intelov 14nm čip Broadwell-Y, Y pa stoji za različico čipa z najnižjo močjo in se trži pod imenom Core M. Ta čip je bil v središču pozornosti prejšnji teden napoved, v kateri so podrobno opisane številne specifikacije o čipu in Intelovem 14nm postopku, ki vključuje drugo generacijo tistega, kar podjetje imenuje tranzistorje "Tri-gate" (ki jih drugi imenujejo FinFET-ji.)

Praktični rezultat teh čipov je, da bodo omogočali brez ventilatorje tablične računalnike in prenosnike, ki so debeli manj kot 9 mm, in tako Core design prinesli brez ventilatorjem. Po besedah ​​Ranija Borkarja, Intelovega podpredsednika platforme inženiringa, je Intel med letoma 2010 in 2014 podvojil zmogljivost jedra CPU-ja, sedemkrat povečal grafično zmogljivost in za 4-krat zmanjšal potrebe po moči, kar omogoča sistemom s polovico velikosti baterije, vendar dvojno baterijo življenje.

Predstavil je marsikateri tehnični detajl, Intel Senior Fellow Mark Bohr je pokazal, kako se tranzistorji spreminjajo v skoraj vseh dimenzijah, kot je prikazano na diapozitivu zgoraj. Nekatere meritve so bile v posnetku zakona Moore's, nekatere so bile boljše, nekatere nekoliko slabše, vendar je kombinacija videti zelo močna. (Upoštevajte, da je bila oznaka procesnega vozlišča prvotno velikost najmanjše lastnosti, in če bi se naklon vrat zmanjšal za lestvico 0, 7, bi se tranzistorji skrčili na polovico. Zanimivo je, da je višina plavuti tranzistorja enaka večji v novem postopku (zdaj 42 nm v primerjavi s 34 nm), kar ima za posledico višje in tanjše plavute, kar bi moralo prinesti boljše delovanje in manjše puščanje.

Na splošno je Bohr dejal, da se bo velikost pomnilniške celice SRAM v CPU-ju (ena od standardnih celic, ki se uporablja pri oblikovanju čipov), zmanjšala z.108 um ² na.0588 um ², kar je 54-odstotno zmanjšanje. In glede na logično področje čipa je po njegovem mnenju skaliranje še naprej izboljševalo pri 0, 53x na generacijo. (To je zelo impresivno, glede na težave pri skaliranju čipov, še posebej, ker postopek še vedno uporablja potopno litografijo, saj je Extreme Ultravioletna ali EUV litografija še vedno dolga leta.) Kot rezultat tega je dejal, da ima Intel "resnično 14 nm", ki ga ponuja gostejši in hitrejši od tistih, ki jih druge livarne kličejo 14 nm ali 16nm.

Bohr je dejal, da vsaka generacija še naprej izboljšuje zmogljivost, aktivno moč in zmogljivost na vat. Dejansko je Bohr dejal, da čeprav je Intel z vsako novo generacijo povečal zmogljivost na vat s stopnjo 1, 6x, bo Broadwell-Y dosegel več kot dvakratno zmogljivost na vat v primerjavi s trenutno generacijo zaradi trivratnih vrat druge generacije tranzistorjev, agresivnejše fizično skaliranje, tesno sodelovanje med procesnimi in inženirskimi skupinami ter izboljšave mikroarhitekture.

Eno od velikih vprašanj, ki so jih imeli številni analitiki glede Mooreovega zakona, je prepričanje, da čeprav bodo nova procesna vozlišča lahko postavila več tranzistorjev v isti prostor, stroški izdelave tranzistorjev ne bodo še naprej upadali delno zato, ker bodo pri 20 nm in manj številni procesni koraki zahtevali "dvojno vzorčenje" z uporabo potopne litografije. Toda Bohr je pokazal diapozitive, ki kažejo, da se stroški na tranzistor še naprej znižujejo, češ da so nekatere nove tehnike pomagale zmanjšati stroške za več kot običajno na tem vozlišču. "Pri Intelu se stroški na tranzistorju še naprej znižujejo, če že kaj, nekoliko hitreje z uporabo te 14nm procesne tehnologije, " je dejal.

Medtem ko je bil izkoristek na 14 nm sprva nižji od 22 nm (kar je prispevalo k zamudi), je Bohr dejal, da so donosi zdaj "v zdravem razponu" in se izboljšujejo, saj bodo letos v Oregonu in Arizoni izdelali 14 nm izdelke ter naslednje leto na Irskem..

Za Broadwell Y je Intel dejal, da kombinacija procesne tehnologije in dizajna omogoča dvakrat večji prihranek energije kot tradicionalno skaliranje. Nekatere izmed sprememb vključujejo optimizacijo čipa za nizkonapetostne zmogljivosti. Na splošno naj paket (ki vključuje matrico in okoliško ploščo) zavzame približno 25 odstotkov nižje površine deske kot Haswell U / Y (majhna moč) delov, z zmanjšanjem vseh dimenzij.

Stephan Jourdan, Intel-ov sodelavec v skupini Platform Engineering Group, je dejal, da bi jedro CPU-ja zagotovilo približno 5-odstotno izboljšanje navodil za posamezne niti na cikel, čip pa ponuja pomembnejše izboljšave grafične in medijske obdelave (na primer 20 odstotkov več računalništva in do dvakratno kakovost videoposnetka). Poleg tega zdaj vključuje podporo za ločljivosti 4K, pa tudi najnovejše gonilnike programske opreme DirectX in Open CL, ki rešujejo težavo, ki jo je imela doslej Intelova integrirana grafika.

Sistemi Core M, ki uporabljajo 14nm Broadwell Y čip, bi morali biti na trgu pravočasno na praznično sezono, drugi člani družine Broadwell pa bodo zdaj predvideni v prvi polovici leta 2015. Več podrobnosti bo verjetno prišlo na naslednjem mesecu na forumu Intel Developer Forum.

Druga novica o velikih čipih je bila nekoliko zakopana v zgodbah o Galaxy Alpha. Samsung je dejal, da bo veliko modelov telefona uporabljalo svoj novi sistem Exynos 5 Octa (Exynos 5430) na čipu (SoC), ki je izdelan na 20nm postopku High-k / metal-gate. Medtem ko ta čip nima radikalno novih funkcij CPU-ja iz prejšnje 28nm različice Exynos 5 Octa, s štirimi 32-bitnimi ARM Cortex-A15 čipi, ki delujejo do 1, 8 GHz in štirimi čipi Cortex-A7, ki delujejo do 1, 3 GHz v konfiguraciji big.LITTLE je opazno, da je to prvo ARM čipiranje z uporabo 20nm procesa, za katerega Samsung trdi, da bo omogočilo 25 odstotkov manjšo porabo energije. Poleg tega zdaj podpira prikazovalnike z zasloni do 2.560 do 1.600 slikovnih pik in ima izvorno H.265 dekodiranje. (Opomba. Ameriške različice telefona bodo namesto tega verjetno uporabljale Qualcomm Snapdragon 801, pri čemer ameriški prevozniki večinoma podpirajo tehnologijo LTE Qualcomm.)

Ponovno je to, kar je edinstveno, 20nm aplikacijski procesor, ki se zdi prvi odposlan (zunaj Intelovega 22nm procesa). Takšne čipe smo pričakovali že prej, a čeprav ima Qualcomm 20nm modem ven, njegov aplikacijski procesor 20nm Snapdragon 810 pričakujemo šele v prvi polovici leta 2015. Po drugi strani pa se pojavljajo govorice, da bo Apple napovedal in poslal 20nm procesor A8 za svoj prihajajoči iPhone 6.