14Nm broadwell ، 20nm exynos تظهر قانون مور على قيد الحياة وبصحة جيدة

قانون مور عاد. أو ربما ، لم ينته حقًا ، لقد استغرقت عطلة صغيرة.

كانت هناك مخاوف من أن قانون مور - الذي ينص على أن عدد الترانزستورات لكل شريحة سيتضاعف كل عامين - يتباطأ ، حيث أن انتقال إنتل إلى عملية 14nm استغرق وقتًا أطول من المتوقع ، وأن مسابك صناعة الرقاقات العامة أكثر من المعتاد في تقديم العملية المقبلة. لكن بالنسبة لي ، فإن الوجبات السريعة الكبيرة من إعلان برودويل من إنتل الأسبوع الماضي ، بالإضافة إلى تعليقات سامسونج الأقل إيذانًا بأنها كانت تشحن معالج تطبيقات 20nm في أحدث هواتفها الذكية ، هي أن توسيع نطاق الرقائق يبدو أنه مستمر ، على الرغم من بعض التأخير.

كان إعلان برودويل متأخرا بعض الشيء. في الأصل ، كانت إنتل تخطط لشحن الرقائق بحلول نهاية عام 2013 ومجموعة متكاملة من منتجات الكمبيوتر المحمول بحجم 14nm في الوقت الحالي. لكن إنتل قدمت الكثير من التفاصيل الأسبوع الماضي والتي أظهرت أنها حققت الكثير من التقدم في 14nm ، مع المواصفات التي تبدو أفضل مما توقعه الكثيرون.

كما تم الإعلان عنه في معرض Computex في شهر يونيو ، ستكون أول شريحة من Intel بسعة 14nm هي Broadwell-Y ، مع وضع Y للنسخة الأقل قوة من الشريحة ، ويتم تسويقها تحت اسم Core M. وكانت هذه الشريحة محور تركيز الأسبوع الماضي الإعلان ، الذي يفصل العديد من المواصفات حول الرقاقة وعملية Intel 14nm ، والتي تشمل الجيل الثاني مما تسميه الشركة ترانزستوراتها "Tri-gate" (والتي يطلق عليها أشخاص آخرون اسم FinFETs.)

والنتيجة العملية لهذه الرقائق هي أنها ستمكّن الأجهزة اللوحية وأجهزة الكمبيوتر المحمولة بدون مروحة التي يقل سمكها عن 9 مم ، مما يوفر تصميم Core للأنظمة التي لا تحتوي على مروحة. وفقًا لراني بوركر ، نائب رئيس إنتل لهندسة المنصات ، ضاعفت إنتل أداء وحدة المعالجة المركزية الأساسية بين عامي 2010 و 2014 ، وزادت من أداء الرسومات بمقدار سبع مرات ، وخفضت متطلبات الطاقة بمقدار 4 مرات ، مما أتاح للأنظمة بنصف حجم البطارية ولكن ضاعفت البطارية الحياة.

بعد تقديم العديد من التفاصيل الفنية ، أوضح مارك بور زميل إنتل كيف استطاعت الترانزستورات التوسع في جميع الأبعاد تقريبًا ، كما هو موضح في الشريحة أعلاه. كانت بعض القياسات موجودة في مقطع قانون مور ، وبعضها كان أفضل ، وبعضها كان أسوأ قليلاً ، لكن التركيبة تبدو قوية جدًا. (لاحظ أن تسمية عقدة العملية كانت في الأصل بحجم أصغر ميزة ، وإذا كان مستوى بوابة البوابة سينخفض ​​بمقدار 0.7 ، فإنك ستجعل الترانزستورات تتقلص إلى النصف.) ومن المثير للاهتمام ، أن ارتفاع زعانف الترانزستور هو أكبر في العملية الجديدة (الآن 42 نانومتر ، مقارنة بـ 34 نانومتر) ، مما يؤدي إلى زعانف أطول وأرق ، مما يؤدي إلى أداء أفضل وتقليل التسرب.

بشكل عام ، قال بوهر إن حجم خلية ذاكرة SRAM على وحدة المعالجة المركزية (إحدى الخلايا القياسية المستخدمة في تصميم الرقاقة) سينخفض ​​من.108 um ² إلى.0885 um ² ، أي انخفاض في الحجم بنسبة 54٪. وقال إنه بالنسبة للمنطقة المنطقية للرقاقة ، فإن التحجيم مستمر في التحسن بمعدل 0.53x لكل جيل. (هذا أمر مثير للإعجاب للغاية ، نظرًا للقضايا المتعلقة بتدرج الرقائق ، خاصة وأن العملية لا تزال تستخدم الطباعة الحجرية الغاطسة ، حيث لا تزال الطباعة الحجرية المتطرفة أو الأشعة فوق البنفسجية على بعد سنوات). ونتيجة لذلك ، قال إن شركة Intel لديها "14nm حقيقية" ، وهي تقدمها. كلاهما أكثر كثافة وأسرع مما تطلبه المسابك الأخرى 14nm أو 16nm.

وقال بور إن كل جيل يواصل تقديم تحسينات في الأداء ، والطاقة النشطة ، والأداء لكل واط. في الواقع ، قال Bohr إنه بينما زادت Intel من الأداء لكل واط بمعدل 1.6x مع كل جيل جديد ، ستقدم Broadwell-Y أكثر من ضعف الأداء لكل واط مقارنة بالجيل الحالي نظرًا للجيل الثالث ثلاثي البوابة الترانزستورات ، والتحجيم الجسدي أكثر عدوانية ، والتعاون الوثيق بين العملية وفرق الهندسة ، والتحسينات في البنية الدقيقة.

أحد الأسئلة الكبيرة التي طرحها الكثير من المحللين حول قانون مور هو الاعتقاد بأنه في حين أن عقد العمليات الجديدة ستكون قادرة على وضع المزيد من الترانزستورات في نفس المكان ، فإن تكلفة صنع الترانزستورات لن تستمر في الانخفاض ، جزئياً لأنه في 20 نانومتر وتحت ، ستتطلب العديد من خطوات العملية "نقش مزدوج" باستخدام الطباعة الحجرية الانغماس. لكن بوهر أظهر شرائح توضح أن التكلفة لكل ترانزستور تستمر في الانخفاض ، قائلة إن بعض التقنيات الجديدة ساعدت في خفض التكاليف بأكثر من المعتاد في هذه العقدة. وقال "بالنسبة لشركة إنتل ، فإن تكلفة كل ترانزستور ما زالت تنخفض ، إذا كان هناك أي شيء بمعدل أسرع قليلاً باستخدام تقنية معالجة 14nm".

في حين أن العائد على 14nm كان في البداية أقل من العائد على 22nm (وبالتالي المساهمة في التأخير) ، قال Bohr العوائد الآن "في نطاق صحي" والتحسن ، مع 14nm المنتجات المصنعة في ولاية أوريغون وأريزونا هذا العام ، وفي أيرلندا العام المقبل.

بالنسبة لشركة Broadwell Y ، قالت Intel إن مزيجًا من تكنولوجيا العمليات والتصميم قد أتاح توفير الطاقة بمقدار ضعفي قدر ما يوفره التوسع التقليدي. بعض التغييرات تشمل تحسين الرقاقة لأداء الجهد المنخفض. بشكل عام ، يجب أن تشغل العبوة (التي تشمل القالب واللوح المحيط به) حوالي 25٪ من مساحة اللوحة أقل من أجزاء Haswell U / Y (منخفضة الطاقة) ، مع تخفيضات في جميع الأبعاد.

قال ستيفان جوردان ، زميل Intel في Group Platform Group ، إن وحدة المعالجة المركزية (CPU) نفسها ستوفر نحو 5 في المائة تحسينًا في إرشادات مؤشر ترابط واحد لكل دورة ، بينما توفر الشريحة تحسينات أكثر أهمية في معالجة الرسومات والوسائط (مثل حساب 20 في المائة أكثر وحتى ضعف جودة الفيديو). بالإضافة إلى ذلك ، يتضمن الآن دعمًا لقرارات 4K ، بالإضافة إلى أحدث برامج تشغيل DirectX و Open CL ، مما يحل مشكلة واجهتها رسومات Intel المدمجة حتى الآن.

يجب أن تكون أنظمة Core M التي تستخدم شريحة Broadwell Y 14nm معروضة في السوق في وقت مناسب لموسم الإجازات ، مع تحديد أعضاء آخرين من عائلة Broadwell للنصف الأول من عام 2015. من المحتمل أن يتم تقديم مزيد من التفاصيل في منتدى مطوري Intel الشهر المقبل.

تم دفن الأخبار الكبيرة الأخرى في القصص حول Galaxy Alpha. صرحت شركة Samsung أن العديد من طرز الهاتف ستستخدم نظام Exynos 5 Octa (Exynos 5430) الجديد على رقاقة (SoC) الذي يتم إنتاجه من خلال بوابة عالية السرعة تبلغ 20 نانومتر / بوابة معدنية. على الرغم من أن هذه الشريحة لا تحتوي على ميزات وحدة المعالجة المركزية الجديدة بشكل جذري من الإصدار السابق البالغ 28 نانومتر من Exynos 5 Octa ، مع وجود أربع شرائح ARM Cortex-A15 32 بت تعمل بسرعة تصل إلى 1.8 جيجا هرتز وأربع رقائق Cortex-A7 تعمل بسرعة تصل إلى 1.3 جيجاهرتز في تكوين كبير. LITTLE ، تجدر الإشارة إلى أنه أول شحن لشريحة ARM باستخدام عملية 20nm ، والتي تدعي Samsung أنها ستمكّن من خفض استهلاك الطاقة بنسبة 25 بالمائة. بالإضافة إلى ذلك ، يدعم الآن الشاشات التي يصل حجمها إلى 2،560 × 1600 بكسل ويحتوي على فك ترميز أصلي H.265. (ملاحظة: من المحتمل أن تستخدم إصدارات الولايات المتحدة من الهاتف جهاز Qualcomm Snapdragon 801 بدلاً من ذلك ، حيث تدعم شركات النقل الأمريكية في الغالب تقنية LTE الخاصة بشركة Qualcomm.)

مرة أخرى ، ما يجعل هذا الأمر فريدًا هو معالج التطبيقات 20nm ، والذي يبدو أنه أول معالج يتم شحنها (خارج عملية 22nm من Intel). كان من المتوقع ظهور مثل هذه الرقائق في وقت مبكر ، ولكن في حين أن كوالكوم لديها مودم 20nm خارج ، من غير المتوقع معالج التطبيق Snapdragon 810 20nm حتى النصف الأول من عام 2015. من ناحية أخرى ، هناك شائعات بأن أبل سوف تعلن وشحن معالج 20nm A8 عن اي فون 6 المقبلة.