`

СПЕЦИАЛЬНЫЕ
ПАРТНЕРЫ
ПРОЕКТА

Архив номеров

Как изменилось финансирование ИТ-направления в вашей организации?

Best CIO

Определение наиболее профессиональных ИТ-управленцев, лидеров и экспертов в своих отраслях

Человек года

Кто внес наибольший вклад в развитие украинского ИТ-рынка.

Продукт года

Награды «Продукт года» еженедельника «Компьютерное обозрение» за наиболее выдающиеся ИТ-товары

 

Тимур Ягофаров

Предновогоднее

+88
голосов

Накануне новогодних праздников не хочется писать о чем-то обыденном или грустном, поэтому решил поделиться мыслями о «светлом будущем». Но понятно, что речь пойдет о сфере ИТ.

О «всеобщей победе планшетов» сегодня вроде как говорить и так модно, поэтому до таких банальных вещей опускаться не буду, а предлагаю «немножко совсем другую» тему – о продолжении роста производительности. О том самом «законе Мура», который вроде как вот-вот должен прийти к своему финалу.

И если вы думаете, что спасти этот закон призваны только пресловутые нанотехнологии, то это не совсем так. По мнению ряда аналитиков, в деталях разбирающихся в микроэлектронике, новым витком эволюции технологии может стать… объемность. Только не та, что «стерео» в дисплеях, а многоэтажное расположение элементов на кремниевой пластине.

Напомню, что в свое время, а именно 45 лет назад, Гордон Мур сформулировал закон о том, что «усложнение чипов вдвое» будет происходить ежегодно. Причем происходить это должно вследствие трех причин, лишь одной из которых являлось масштабирование. В течение последних двух десятилетий шаги изменения техпроцесса шли с множителем примерно 0,7 в год, что приводило к тому самому удвоению числа транзисторов на единицу площади.

Только на заре своего существования закона Мура метод уменьшения технологического допуска был наиболее продуктивным. Как некогда писал Гордон Мур: "By making things smaller, everything gets better simultaneously. There is little need for trade-offs. The speed of our products goes up, the power consumption goes down, system reliability, as we put more of the system on a chip, improves by leaps and bounds, but especially the cost of doing things electronically drops as a result of the technology" (Moore, SPIE 1995).

Заметим, что параллельно с сокращением допуска шло и снижение напряжения питания с 5 В до менее чем одного. Ведь по мере уменьшения затвора, сокращалась и его паразитная емкость, а значит и потребляемая для переключения мощность.

Но микроэлектроника уже подошла к тому порогу, когда сокращение размеров затвора уже не в состоянии привести к уменьшению потребления, так как распределенная емкость интерконнектов стала не только сопоставима, но значительно превышает емкость затвора. А значит, потребление уперлось в некий порог, преодолеть который привычным уменьшением техпроцесса просто невозможно.

Уже используется не два слоя металлизации, как на заре микроэлектроники, а 10, вместо алюминия применяют медь, а недавно место обычного SiO2 занял low-k диэлектрик, а в будущем возможно дело дойдет и до воздуха. Тем не менее, проблема интерконнектов требует реализации каких-то принципиально новых подходов.

В качестве решения такой задачи ученые предлагают переход к монолитным объемным чипам. В первоисточнике это звучит так: "Three-dimensional structures composed of multiple transistor and wiring strata offer further opportunities to improve interconnect performance. Increasing the number of strata from one to four, for example, reduces the length of a distribution's longest wires by 50 percent, with concurrent improvements of up to 75 percent in latency and 50 percent in interconnect energy dissipation" (Meindl, MCISE 2003).
Или если коротко, увеличение слоев с размещением активных элементов с одного до четырех уменьшит на 50% длину соединений, улучшит на 75% латентность и сократит на 50% рассеивание энергии.

Таким образом, индустрия останется «в струе» закона Мура, прекратив уменьшение технологического допуска, но начав движение вверх по этажам. Благодаря чему и будет удваиваться плотность размещения транзисторов на подложках. При этом нужно учесть и то, что более тонкие процессы обходятся неимоверно дорого: литографические инструменты следующего поколения стоят свыше 100 млн долл, соответствующие фабрики требуют вложения более чем 5 млрд долл, а разработка самого процесса – более 1 млрд долл.

Понятно, что кавалерийским наскоком эту задачу решить не удастся, ведь индустрия следует им уже более чем три десятилетия. Но в любом случае новый путь должен дать весьма ощутимые преимущества.

Пока это лишь идеи ученых, которые нужно реализовать в виде технологических процессов. Но за ними будущее.

Вполне законным будет вопрос тех, кто сумел добраться до финала этого поста в сложных условиях предновогодних приготовлений: «А нужна ли эта производительность для мобильных вычислителей – ноутбуков, нетбуков, планшетов и смартфонов?» Тем более что у нас на глазах поразительную популярность в весьма сжатые сроки завоевал Apple iPad, где стоит весьма обычный чип, не отличающийся мощью.

Оказывается, таки нужна. Аналитики начали сегодня говорить о скором появлении на рынке следующего поколения смартфонов, нацеленных на выполнение гораздо более требовательных к наличию вычислительных ресурсов с поддержкой многозадачности. Причем им уже и имя придумали «супертелефон». Обещают, что такие аппараты появятся уже в 2011 году, и они вызовут очередную волну интереса у потребителей. Так что «размерчик по-прежнему имеет значение».

Надеюсь, что не слишком утомил и напряг этим предновогодним постом.
Впрочем, накануне Нового года в любом случае стоит думать о хорошем и вечном, в том числе и о перспективах ИТ-рынка ;).

Так пусть грядущий 2011-ый станет успешным в реализации ваших идей и планов!

+88
голосов

Напечатать Отправить другу

Читайте также

 
 
IDC
Реклама

  •  Home  •  Рынок  •  ИТ-директор  •  CloudComputing  •  Hard  •  Soft  •  Сети  •  Безопасность  •  Наука  •  IoT