Щасливий ювілей, Закон Мура

Гей, Geektimes. Ми нещодавно відсвяткували ювілей, і що! Не ювілей компанії, який дуже хороший, але не так важливо. Не ювілею будь-якого винаходу, але ювілей закону, який передається мікроелектроніки протягом 50 років, заохочуючи інженерів, щоб зробити чудеса і збільшити продуктивність комп'ютера через рік. На річницю закону, яку кожен ІТ компанія, незалежно від того, чи це програмне забезпечення або жорсткий, намагається підтримувати і підтвердити інший день, місяць, рік. Ювілей закону Мура.





Хто є Муром і який вплив він мав на мікроелектроніки?
Гордон граф Мур народився в 1929 р. в Сан-Франциско, виріс у невеликому містечку Песадро, у 1950 р. став холостом хімії в Берклі, через чотири роки успішно захистив докторату у хімії та фізики в Каліфорнійському технологічному інституті. І нічого не буде відрізняти його від сотень таких випускників, якщо не за його фокус на причині. Перш ніж знайти Intel, Мур працював у галузі майже дванадцять років: перша лабораторія Shockley Semiconductor в Пало Альто. Гори Мур залишив Шоклі через незгоду з засновником Вільямом Шоклі, який хотів зупинити дослідження на силіконових напівпровідників. Компанія Fairchild Semiconductors, одна з найбільших виробників кремнію Після 12 років Fairchild Semiconductor став одним з провідних виробників оперативних підсилювачів та інших аналогових інтегрованих ланцюгів, але материнська компанія почала обмежувати можливості його «дочка», після чого досвідчені працівники почали кинути, Fairchild Semiconductor себе швидко впала в зниження і втрати частки ринку, і Gordon Moore разом з Робертом Нойцем (автор інтегрованого ланцюга патенту), заснований Intel.

Закон Мура: передумови та спостереження
Закон Мура не був утворений, як ми знаємо, але, як і весь закон, він був заснований на спостереження. Перше формулювання (1965) було знайдено випадково. При підготовці до наступної розмови Гордон Мур намагався розрахувати, скільки коштує виготовити один елемент на чіп, в залежності від того, скільки елементів буде на ньому повністю. Залежність була виявлена, і (як у багатьох інших галузях промисловості) виявилося, що існує деяка оптимальна середня вартість, при якій вартість одного елемента обчислювальної схеми мінімальна.

3610Р. 4200Р.

Крім того, він зазначив, що з року до року, по-перше, вартість одного елемента зменшується, а по-друге, кількість елементів на одному кристалі збільшується. Мур також зазначив, що більш прогресивні моделі чіпів з'явіли про рік після своїх попередників, а кількість транзисторів на них подвійно.



Саме завдяки швидкому розвитку мікроелектроніки та зростаючим потребам галузі. У десятку років, мікропроцесори стали більш доступними,наГори Мур зробив невелику зміну його закону: кількість транзисторів подвоює кожні два роки. Це було в першу чергу завдяки економічному компоненту хай-тек-індустрії: розробка нових витрат на продукцію та нові продукти повинні встигнути переробити.



За частим періодом випуску нових продуктів призведе до того, що частка досліджень і розвитку в собівартості виробництва агрегату значно зросла, а компанія не могла видобути достатню прибутковість для подальшого розвитку. Неприємний випуск нових продуктів відкрив спосіб для конкурентів і тих, хто вирішив взяти ризик і звільнити свій продукт до інших. Таким чином, вся промисловість прийшла до раціонального циклу розвитку, який працює на 50 років.

Експоненціальна залежність і зростання обчислювальної потужності відображаються в багатьох суміжних областях. Деякі інші прогнози Гордона Мура також приходять, але вони не відомі і популярні.

Що має мікроелектроніки?
З початку сімдесяти мікроелектроніки зробили великі паси. Важко уявити, але ефективність та енергоефективність випереджають навіть сміливі прогнози на основі Закону Гордон Мура:

760792

Порівняти аванси в мікроелектроніці з авансами в механіках та інших галузях прикладної науки складно описати, як швидко зростає сфера Intel.

Для порівняння візьміть Boeing 747. Перший рейс відбувся в 1969 році, тобто він майже той же вік, як і наш ювілей. Вартість літака близько 30 млн. дол. Якщо авіаційна промисловість розвивалася таким же темпом, то в цьому році аналог 747 обійдеться не мільйонам, а тисячі доларів, вилетять по всьому світу 20 хвилин, витрачаючи близько 20 літрів палива на весь рейс. На довжину еквататора ~ 40 000 км, рейс на рівні моря за 20 хвилин буде вимагати швидкість близько 2000 кілометрів на хвилину (120 000 км / год або 33 333.(3) м / с) - що становить близько 1,1% швидкості світла в вакуумі (300 млн м / с).

Відображення закону Мура в суміжних областях
Закон Мура, як це, відображає тільки зростання потужності обробки чіпів, але що за зростанням цієї обчислювальної потужності? Як це розвиток впливає на інші сфери діяльності людини? Візьміть суперкомп'ютери, наприклад. Вчені потрібні суперкомплексні обчислення - ми надаємо їх.

Зростання продуктивності 500 найпотужніших систем трохи швидше, ніж доцільність закону.

Р

Вартість одного з найскладніших «симерів» розрахунків – декодування геном людини – знизився ще швидше:





Навіть в концепції, як близько і просто, як розмір розподілу ОС, Закон Мура продовжується:



Рефлексія фундаментальних (на сьогоднішній день) спостереження за розвитком світу мікроелектроніки можна знайти практично всюди, де вона не менше якось бере участь.

Хмарні обчислення, мобільні технології, кількість інтернет-з’єднань – це і багато інших сфер ІТ зростає доцільно разом з нашими процесорами, і не думають про припинення.

погода
На жаль, закони фізики більш сильні, ніж конвенції, які люди придумали, і є обмеження до закону Мура. Він багато разів спробував. Гори У 1995 році, який у 2005 році економічними аспектами виробництва кладуть виробники в позицію, де закон більше не буде застосовано. Коли це не сталося, він оцінив віх просторового зростання обчислювальної продуктивності в 2015-2025, але через технологічні обмеження.

5716866

Інженери неодноразово зіткнулися з нездатністю для продовження вдосконалення процесорів в класичному вигляді. На годинниковій частоті одного сердечника з'явилися багатоядерні системи. Чи чекають на нові завдання ядра? Віртуальна гіпертека. Ви віджили всі соки з існуючої архітектури? Ви можете зменшити технологічну технологію, і з його теплогенерацією, збільшити ці частоти, і працювати на нове покоління заліза.

р.

Для того, щоб бути точними, вперше закони фізики значно заважали процес ~ 200 нм: так як не можна отримати зображення менше 1/2 довжини хвилі з точки зору законів фізики. У цей час було просте і елегантне рішення: не можна зробити маски «дрібніше» – дайте зображення утворюватися на декількох етапах з використанням різних масок для кожного з них:



Чи буде він досить двічі? Ми зробимо чотири пропуски і вісім. На жаль, зниження технологічного розміру елементів і роботи з більш ніж ніжними конструкціями скорочуються або пізніше починають заважати обмеження, які ми ще не змогли подолати. Але наше завдання полягає в тому, щоб перенести цей момент якомога простіше.



Назва Intel Xeon E7 v3
У день ювілейного закону Мура ми вирішили знову підтвердити його на практиці і ввели нове покоління процесорів серверів Intel Xeon E7.



Якщо порівняти нові процесори Intel з популярними чіпами RISC від інших виробників, то цифри просто дивовижні:



Нова родина процесорів значно перевершує попередні моделі покоління:



Наші друзі!
Одним з найбільших партнерів, HP відзначив, що системи x86_64 є все більш переконливі бізнес-процеси:

8625554

Причиною цієї зміни, звичайно, є гроші. Сумарне зниження ТКО (загальна вартість власності) нижче аналогічних платформ RISC з * NIX на борту близько третини.



Використання процесорів Intel Xeon і Xeon PHI дозволяє нашим іншим партнерам, RSC, створювати унікальні обчислювальні системи: RSC PetaStream і RSC Торнадо:



Щільність енергії RSC PetaSteram 400+ кВт на шафу. І після того, як це тепло буде випущено в процесі роботи - його необхідно зібрати, знімати і зробити максимально ефективно. Для порівняння потужність електровозу ВЛ85, відомого в пострадянському просторі, становить близько 10000 кВт.



РСК PetaSteram - це унікальний і ефективний продукт, який RSC може бути гордим. Системи РЦС ПетаСтреам і РСК Торнадо вже працюють в російських науково-педагогічних закладах.



Висновок
Закон Мура п'ятдесят років. Протягом п'ятдесят років провідні світові виробники купували кількість елементів на чіпсах кожні два роки, і за п'ятдесят років вони доставили зростання продуктивності і, найголовніше, збільшення вимог обчислювальної потужності. З точки зору науки, медицини, обробки та навчання бізнес-даних, чим більше людина сьогодні має, тим більше вони можуть досягати завтра і тим більше хочуть в два дні. Зареєструйтеся на зв'язку та може призвести до зростання вашого бізнесу.

Джерело: geektimes.ru/company/intel/blog/251064/