14Nm larg, exnomi de 20 de milioane arată că legea lui Moore este în viață și bine

Legea lui Moore a revenit. Sau poate, nu s-a sfârșit cu adevărat, a luat doar câteva vacanțe.

Au existat îngrijorari că Legea lui Moore - care precizează că numărul tranzistorilor pe cip se va dubla la fiecare doi ani - încetinește, întrucât tranziția Intel la un proces de 14 nm a durat mai mult decât era de așteptat, iar turnările mai generale de fabricare a cipurilor sunt mai târzii decât obișnuit în livrarea următorului lor proces. Însă, pentru mine, marea preluare de la anunțul de la Broadwell al Intel-ului săptămâna trecută, precum și comentariile mai puțin declarate de Samsung că a trimis un procesor de aplicații de 20 de milimetri în ultimul său smartphone, este că scalarea cipurilor pare să continue, în ciuda unor întârzieri.

Anunțul de la Broadwell a fost puțin târziu. Inițial, Intel intenționase să trimită cipuri până la sfârșitul anului 2013 și o linie completă de produse pentru notebook-uri de 14 nm până acum. Însă Intel a oferit o mulțime de detalii săptămâna trecută, care au arătat că a făcut multe progrese pe 14 nm, specificațiile arătând mai bune decât se așteptaseră mulți.

Așa cum a fost anunțat în cadrul emisiunii Computex din iunie, primul cip de 14 nm de la Intel va fi Broadwell-Y, cu Y-ul pentru versiunea cu cea mai mică putere a cipului și comercializat sub numele Core M. Acest cip a fost punctul central al săptămânii trecute. anunț, care a detaliat multe specificații despre cip și procesul Intel de 14 nm, care include a doua generație a ceea ce compania numește tranzistoarele „Tri-gate” (pe care alte persoane le numesc FinFET-uri).

Rezultatul practic al acestor cipuri este că vor permite tabletele și laptopurile fără fani cu o grosime mai mică de 9mm, aducând designul Core la sistemele fanless. Potrivit lui Rani Borkar, vicepreședintele Intel al Platform Engineering, Intel a dublat performanțele de bază ale procesorului între 2010 și 2014, a crescut performanța grafică de șapte ori și a redus cerințele de putere de 4 ori, permițând sistemele cu jumătate din dimensiunea bateriei, dar dublă bateria viaţă.

Prezentând multe dintre detaliile tehnice, Intel Senior Fellow Mark Bohr a arătat cum tranzistoarele au scalat în aproape toate dimensiunile, așa cum se arată în diapozitivul de mai sus. Unele dintre măsurători au fost la un clip al lui Moore's Law, altele au fost mai bune, altele au fost ceva mai rele, dar combinația arată foarte puternic. (Rețineți că desemnarea nodului procesului a fost inițial de dimensiunea cea mai mică și, dacă pasul poartei ar scădea cu o scară de 0, 7, veți obține tranzistorii să se micșoreze la jumătate.) Interesant este că înălțimea aripioarelor tranzistorului este mai mare în noul proces (acum 42 nm, comparativ cu 34 nm), rezultând aripioare mai înalte și mai subțiri, ceea ce ar trebui să conducă la o performanță mai bună și la scurgeri mai mici.

În general, Bohr a spus că dimensiunea unei celule de memorie SRAM de pe un procesor (una dintre celulele standard utilizate în proiectarea cipului) va scădea de la.108 um ² la.0588 um ², o reducere a dimensiunii de 54%. Și pentru zona logică a cipului, a spus el, scalarea continua să se îmbunătățească la 0.53x pe generație. (Acest lucru este foarte impresionant, având în vedere problemele legate de scalarea cipurilor, mai ales că procesul folosește încă litografia de imersiune, întrucât litografia Extreme Ultraviolet sau EUV este încă la distanță.) Drept urmare, el a spus că Intel are „adevărat 14 nm”, pe care îl livrează. atât mai dens, cât și mai rapid decât ceea ce celelalte turnătorii numesc 14nm sau 16nm.

Bohr a spus că fiecare generație continuă să ofere îmbunătățiri în ceea ce privește performanța, puterea activă și performanța pe watt. De fapt, Bohr a spus că, deși Intel a crescut performanța pe watt la o rată de 1, 6x cu fiecare nouă generație, Broadwell-Y va oferi mai mult decât dublul performanței pe watt în comparație cu generația actuală datorită celei de-a doua generații tri-gate tranzistoare, scalare fizică mai agresivă, colaborare strânsă între proces și echipe de inginerie și îmbunătățiri la microarhitectură.

Una dintre marile întrebări pe care mulți analiști au avut-o cu privire la Legea lui Moore este credința că, în timp ce noile noduri de proces vor putea să pună mai mulți tranzistori în același spațiu, costul realizării tranzistorilor nu va continua să scadă, în parte, deoarece la 20nm și mai jos, multe etape ale procesului vor necesita „modelare dublă” folosind litografia de imersie. Dar Bohr a prezentat diapozitive care arată că costul pe tranzistor continuă să scadă, spunând că unele tehnici noi l-au ajutat la reducerea costurilor cu mai mult decât de obicei la acest nod. "Pentru Intel, costul pe tranzistor continuă să scadă, dacă este ceva mai rapid folosind această tehnologie de proces de 14 nm", a spus el.

În timp ce randamentul pe 14 nm a fost inițial sub randamentul pe 22 nm (contribuind astfel la întârzierea), Bohr a declarat că randamentele sunt acum „în gama sănătoasă” și se îmbunătățesc, produsele de 14 nm fiind fabricate în Oregon și Arizona anul acesta și în Irlanda anul viitor..

Pentru Broadwell Y, Intel a spus că o combinație de tehnologie de proces și design a permis economiile de energie de două ori mai mari decât le-ar oferi scalarea tradițională. Unele dintre modificări includ optimizarea cipului pentru performanțe de joasă tensiune. În ansamblu, pachetul (care include matrița și placa înconjurătoare) ar trebui să ocupe aproximativ 25% din suprafața plăcii mai mică decât piesele Haswell U / Y (putere mică), cu reduceri la toate dimensiunile.

Stephan Jourdan, Intel Fellow din Platform Engineering Group, a declarat că nucleul procesorului în sine va oferi o îmbunătățire de aproximativ 5% a instrucțiunilor de un singur thread pe ciclu, în timp ce cipul oferă îmbunătățiri mai importante ale procesării grafice și media (cum ar fi 20% mai multe calcule și până la de două ori calitatea video). În plus, acum include suport pentru rezoluții 4K, precum și cele mai actuale drivere software DirectX și Open CL, rezolvând o problemă pe care grafica integrată a Intel-o a avut-o până acum.

Sistemele Core M care folosesc cipul Broadwell Y de 14 nm ar trebui să fie pe piață la timp pentru sezonul de vacanță, alți membri ai familiei Broadwell fiind acum prevăzuți pentru prima jumătate a anului 2015. Mai multe detalii ar putea veni la Forumul pentru dezvoltatori Intel de luna viitoare.

Cealaltă mare știre despre cip a fost oarecum îngropată în poveștile despre Galaxy Alpha. Samsung a spus că multe modele de telefon vor folosi noul său sistem Exynos 5 Octa (Exynos 5430) pe Chip (SoC) produs pe un proces de 20nm High-k / metal-gate. În timp ce acest cip nu are funcții de procesare radical noi de la versiunea anterioară de 28 nm a Exynos 5 Octa, cu patru cipuri ARM Cortex-A15 pe 32 de biți care rulează cu până la 1, 8 GHz și patru cipuri Cortex-A7 cu până la 1, 3 GHz într-o configurație mare.LITTLE, este remarcabil pentru faptul că este primul transport de cip ARM care utilizează un proces de 20nm, care susține că Samsung va permite consumul de energie cu 25% mai mic. În plus, acum acceptă afișări de până la 2.560 de-1.600 pixeli și are decodare H.265 nativă. (Notă. Este posibil ca versiunile americane ale telefonului să utilizeze Qualcomm Snapdragon 801 în schimb, transportatorii americani sprijină în mare parte tehnologia LTE a Qualcomm.)

Din nou, ceea ce face acest lucru unic este procesorul de aplicații 20nm, care pare a fi primul livrat (în afara procesului Intel 22nm). Astfel de cipuri erau așteptate mai devreme, dar, în timp ce Qualcomm are un modem de 20nm, procesorul său de aplicație Snapdragon 810 de 20 nm nu este așteptat până în prima jumătate a anului 2015. Pe de altă parte, există zvonuri conform cărora Apple va anunța și va expedia un procesor A8 20 nm. pentru viitorul său iPhone 6.