Mroczny krzem coraz poważniejszym problemem

[KopalniaWiedzy.pl 314]

Przemysł półprzewodnikowy stoi przed coraz poważniejszymi wyzwaniami. Wielu z nas słyszało o tym, że kończy się era krzemu i nie mamy czym tego materiału zastąpić. Niewielu jednak wie, że już teraz odczuwamy negatywne skutki ciągłej miniaturyzacji, a ujawniają się one m.in. w postaci tzw. mrocznego krzemu (dark silicon).

Termin ten odnosi się do tych części podzespołów elektronicznych, które trzeba wyłączyć, by całość nie uległa przegrzaniu. Podczas ubiegłorocznego IEDM (International Electron Devices Meeting) – najważniejszej światowej konferencji, na której prezentuje się najnowsze osiągnięcia mikro- i nanoelektroniki – wystąpił główny inżynier firmy ARM, Greg Yeric, który ostrzegał, że przy procesie produkcyjnym 20 nanometrów mroczny krzem może stanowić około 30% całkowitej powierzchni plastra krzemowego, a przy 5 nm jego udział może wzrosnąć aż do 80%. Ma to związek z obserwowanym od kilku lat załamaniem się prawa skalowania Dennarda. Prawo to, przedstawione w 1974 roku, mówi, że wraz ze zmniejszaniem rozmiarów tranzystora uzyskamy proporcjonalne zwiększenie jego szybkości i zmniejszenie zużycia energii. Niestety, w latach 2005-2007 zaobserwowano, że prawo to przestaje działać. Spadek zużycia energii nie idzie w parze ze skalą miniaturyzacji. To z kolei wiąże się zarówno z ryzykiem przegrzania jak i coraz większymi upływami w układach scalonych.

Sytuacja wygląda jeszcze gorzej, jeśli weźmiemy pod uwagę koszty produkcji pojedynczego tranzystora. Do niedawna koszt ten systematycznie spadał. Przy technologii 90 nm wynosił 6,4 centa na milion wyprodukowanych bramek, przy technologii 40 nm spadł do 3,6 centa, a przy 28 nm obniżył się do 2,7 centa. Jednak dalsza miniaturyzacja oznacza wzrost kosztów. I tak przy 20 nm wyprodukowanie miliona bramek kosztuje 2,8 centa, a przy 16 lub 14 nanometrach wzrośnie do 2,9 centa. Niby niewiele, jednak specjaliści obawiają się, że może to oznaczać stały trend wzrostowy. Jeśli tak, to przy obecnie używanej technologii najbardziej ekonomicznym procesem produkcyjnym jest proces 28 nm.

Gwałtownie rosną też koszty projektowe. Pomiędzy technologią 65 a 28 nanometrów zwiększyły się one mniej więcej dwukrotnie. Przewidywania na przyszłość są jeszcze gorsze, gdyż zgodnie z nimi pomiędzy 28 a 16 nm koszty projektowe mogą wzrosnąć ponad trzykrotnie i przekroczyć 300 milionów dolarów. Dlatego też prezes Broadcomu stwierdził w swoim czasie, że przemysł półprzewodnikowy czekają wielkie zmiany.

Na szczęście eksperci przedstawiają też propozycje opartych na krzemie technologii, które pozwalają optymistycznie spojrzeć w przyszłość. Proponują m.in. rozwijanie technik SOI (silicon-on-insulator) i monolitycznych technologii 3D. Dotychczas, ze względu na ogromne koszty, na pracę z technologiami 3D mogli pozwolić sobie tylko najwięksi. Niedawno jednak poinformowano, że najnowsza generacja precyzyjnych zgrzewarek produkowanych m.in. przez EVG czy Nikona pozwala na uniknięcie kosztownej przebudowy linii produkcyjnych, dzięki czemu monolityczne technologie 3D mogą zostać zaadaptowane w każdej współczesnej fabryce procesorów.

« powrót do artykułu

[thikim 117]

To co piszę od wielu lat (hamujemy Panowie) i nie piszę o chamowieniu.

Każdy rozwój który nie podlega hamowaniu to eksplozja. My jednak hamujemy. Postęp nie jest nieograniczony jak niektórzy by to chcieli widzieć.

[Astroboy 34]

Funkcja o ujemnej pochodnej może być jednak rosnąca (tak do przemyślenia). Jestem optymistą – przy zdecydowanym przeroście populacji jednak się ROZWIJAMY. Thikim, naiwne rozumienie rozwoju jako czegoś w stylu e^{(kij_wie_co)*t} zdecydowanie odrzucam, bo rozwój to też np. ln(kij_wie_co*t). Gdybyś nie wiedział, ostatnia funkcja nie jest jednak ograniczona.

[thikim 117]

Hmm a co ja właśnie napisałem jak nie ln(kij_wie_co*t) ?? Typowa funkcja "hamująca".

Z tym że ja pisałem szczegółowiej. Był rozwój powolny, przyspieszył na wskutek naszego działania, a że nie jesteśmy w stanie dalej podrzucać w tym tempie do pieca to robi się chłodniej - rozwój hamuje.

Edytowane 6 lutego 2015 przez thikim

[Astroboy 34]

Hmm a co ja właśnie napisałem jak nie ln(kij_wie_co*t) ?? Typowa funkcja "hamująca".

 

Owszem, ale napisałeś zbyt dużo odnośnie takiej funkcji:

 

Postęp nie jest nieograniczony jak niektórzy by to chcieli widzieć.

 

Chyba ogarniasz zwykły logarytm?

 

Edit: kurczę, nie zdarza się co dzień, ale pewna Pani "odrywa" mnie od komputera. Dłużej już nie dam rady dotrzymać na forum… Do dobrego również dla Was rana.

Edytowane 6 lutego 2015 przez Astroboy

[thikim 117]

 

Owszem, ale napisałeś zbyt dużo odnośnie takiej funkcji:

Rzeczywiście Tym gorzej dla funkcji. Znajdź lepszą

A zapomniałbym przecież t jest ograniczone. Zatem i postęp jest ograniczony. Czyli wszystko jednak się zgadza.

Edytowane 6 lutego 2015 przez thikim

[tempik 81]

Rzeczywiście Tym gorzej dla funkcji. Znajdź lepszą

A zapomniałbym przecież t jest ograniczone. Zatem i postęp jest ograniczony. Czyli wszystko jednak się zgadza.

postęp jest ograniczony to jest oczywiste. ale o spowolnieniu aktualnie nie ma mowy..... za małym interwałem czasowym operujecie dlatego jest takie wrażenie. postęp idzie schodkami do góry a nie gładką linią. cały postęp obecnie opiera się na wiedzy teoretycznej z końca 19 wieku i 1 połowy 20 wieku. od tamtej pory nic przełomowego w naukach ścisłych sie nie wydarzyło. mimo to ciągle jest ogromny, a właściwie dopiero się rozpędza potencjał żeby przekuć tą wiedzę na technologię i konkretne rozwiązania. można jeszcze na tym bazować przez wieki.

[Jajcenty 314]

 

 

A zapomniałbym przecież t jest ograniczone. Zatem i postęp jest ograniczony. Czyli wszystko jednak się zgadza.

 

 

Przebijam, Na mocy:

 

pożyczam od Wszechświata dowolnie duże "delta t" i mam tyle czasu ile mi trzeba. Co najlepsze w tej metodzie potrzeba malutko energii wystarczy dokładnie ją wyznaczyć

[Astroboy 34]

Dobre Jajcenty. Dodałbym, że pożyczka nieskończoności może nie wymagać jakiegokolwiek wkładu energetycznego. Czyżby łatwo być Bogiem?

 

 

 

Rzeczywiście Tym gorzej dla funkcji.

 

Coś mi to przypomina – "tym gorzej dla faktów".

 

 

 

cały postęp obecnie opiera się na wiedzy teoretycznej z końca 19 wieku i 1 połowy 20 wieku. od tamtej pory nic przełomowego w naukach ścisłych sie nie wydarzyło

 

Protestuję stanowczo! Zwłaszcza w kontekście drugiej części wypowiedzi. Warto może ne ograniczać się do zakurzonej biblioteczki.

[thikim 117]

Chyba na odwrót. Jako że fakty są inne tym gorzej dla funkcji która próbuje to opisać i naciągnąć fakty.

No ale jak napisałem dalej. Ograniczamy t i funkcja już jest lepsza.

Ale i tak nie za dobra. O czym pisałem później.

Bo rozwój najpierw był e^t czyli prawie żaden na początku by przyspieszyć pod koniec, a jak przyspieszył do pewnej granicy to funkcja przeszła w ln (kt) z ograniczonym t i coraz powolniejszym rozwojem.

Ktoś potrafi określić granicę?

W każdym razie: nieograniczony rozwój jest sprzeczny z prawem zachowania energii.

Nawet jak mamy eksplozję. To po krótkim czasie nie ma już eksplozji, bo nie ma skąd brać energii, zasoby zawsze są ograniczone.

Edytowane 7 lutego 2015 przez thikim

[Astroboy 34]

 

 

Chyba na odwrót. Jako że fakty są inne tym gorzej dla funkcji która próbuje to opisać i naciągnąć fakty.

 

Żadna znana mi funkcja nie ma takiego tupetu, by cokolwiek naciągać. To Ty próbowałeś coś ująć matematycznie, ale moim zdaniem (delikatnie mówiąc) niecelnie.

 

 

 

No ale jak napisałem dalej. Ograniczamy t i funkcja już jest lepsza.

 

Już kiedyś napisałem, że nie jestem wyznawcą thikimocentryzmu, zatem nie akceptuję Twego założenia o jakimś ograniczeniu t.

 

 

 

Bo rozwój najpierw był e^t

 

Jeśli myślisz o ewolucji na Ziemi, to błądzisz. Jeśli myślisz o historii ludzkości, to też błądzisz.

 

 

 

a jak przyspieszył do pewnej granicy to funkcja przeszła w ln (kt)

 

Owo przejście musiałoby dawać bardzo wyraźny punkt przegięcia (matematycznie). Gdzie go widzisz?

 

 

 

W każdym razie: nieograniczony rozwój jest sprzeczny z prawem zachowania energii.

 

Serio? W jaki sposób? Może ukłoni się tu termodynamika, jednak, tak ściślej rzecz ujmując, nie mam pewności…

 

 

 

Nawet jak mamy eksplozję. To po krótkim czasie nie ma już eksplozji, bo nie ma skąd brać energii

 

Z definicji eksplozja jest źródłem energii.

[thikim 117]

O to jest dobra funkcja:

ale nie w religii zwanej astroboycentryzmem

 

 

Owo przejście musiałoby dawać bardzo wyraźny punkt przegięcia (matematycznie). Gdzie go widzisz?

Chyba byłem pierwszy z tym pytaniem.

Natualnie zdajesz sobie sprawę że ujęcie matematyczne to jedynie szukanie przybliżenia które nas zadowoli. Nic więcej. Więc nie roszczę sobie żadnych praw do podania jednoznacznego matematycznego ujęcia, co najwyraźniej chcesz mi insynuować Znajdziesz lepsze przybliżenie. Bardzo dobrze. Nie znajdziesz? Równie dobrze.

Ja szukałem tylko przybliżenia ilustrującego to co napisałem. I mi takie funkcje przykładowe jak e^t wystarczą. Nie muszą wystarczać Tobie. Nie mój problem.

No chyba że w astroboycentryzmie Twoje problemy to problemy każdego W sumie cenię astroboycentryzm - polega on jak widać na widzeniu thikimocentryzmu. Inni nie mają takiej fajnej religii aby mi takie centralne miejsce przypisywać nawet jeśli dotyczy to tylko mojego spostrzegania.

Edytowane 7 lutego 2015 przez thikim

[Rowerowiec 27]

No to w końcu umysły programistów i matematyków sie do czegos przydadzą. Jak widać technologia napotkała juz jakieś poważne problemy. Trzeba się zastanowić, czy faktycznie potrzebujemy tych milionów tranzystorów. Do dyspozycji mamy nieograniczoną ekspresję ludzkiego umysłu przeciwstawioną ograniczeniom fizycznym róznych materiałów.

Może to i dobrze, że napotkano na problemy, bo problem rozwija myślenie. Dobrze byłoby pisać takie programy, które będą idealnie wykorzystywały sprzęt jaki już mamy. Da się to zrobić.

 

Ale co ja tam wiem.

Edytowane 7 lutego 2015 przez Rowerowiec

[Astroboy 34]

 

 

O to jest dobra funkcja:

ale nie w religii zwanej astroboycentryzmem

 

Zapewne. Astroboyocentryzm stawia tylko pytania, jak np. o to, kiedy ma miejsce wartość w punkcie 0 funkcji thikimocentrycznej (stanowczo w nią nie wierzę ).

 

 

 

Chyba byłem pierwszy z tym pytaniem.

 

Być może. Ale na pytaniu nie opiera się TEZY.

 

 

 

Znajdziesz lepsze przybliżenie. Bardzo dobrze. Nie znajdziesz? Równie dobrze.

 

Po co mi szukać przybliżenia czegoś, w co nie wierzę i nie widzę?

[thikim 117]

Mój błąd. Zwiodłeś mnie tym pytaniem o ten punkt.

BTW. Czy nie odnosicie wrażenia że ten artykuł to reklama?

 

Niedawno jednak poinformowano, że najnowsza generacja precyzyjnych zgrzewarek produkowanych m.in. przez EVG czy Nikona pozwala na uniknięcie kosztownej przebudowy linii produkcyjnych, dzięki czemu monolityczne technologie 3D mogą zostać zaadaptowane w każdej współczesnej fabryce procesorów.

Edytowane 7 lutego 2015 przez thikim

[tempik 81]

z tymi swoimi wzorami to chyba sie zapędziliście.... próbujecie dopasować rzeczywistość do jakiegoś prostego wzoru? jak już to dopasowujcie wzór do rzeczywistości. poza tym szeroko rozumiany rozwój wędruje od przełomu do kolejnego. przełamanie pewnych barier wymaga więcej czasu innych mniej. więc jak prosty logarytm czy inne ustrojstwo opisze taką krzywą? przypomina mi to analizę techniczną na giełdzie. są wspaniałe wzory które świetnie opisują ale wszystko czo było, do teraźniejszości, ale żaden z tych instrumentów nie opisze co będzie za sekundę, no chyba że ta sekunda bedzie już przeszłością i znowu wszystcy beda mogli cwaniakować, zmodyfikują parametry wzoru żeby opisać nowa rzeczywistość

jedne wielkie wróżenie z fusów, a zapomniałem z  wzorów

[Astroboy 34]

Widzisz, ja się nie zapędziłem. Nie próbowałem dopasować Rzeczywistości do jakiegokolwiek wzoru. Nie jestem nawet poprawnym optymistą, bo niekoniecznie wierzę, że Rzeczywistość da się tak bez mydła. Chodziło nam bardziej o "istotę", niż "wahania giełdowe".

[tempik 81]

ok

tak czy siak jestem sceptykiem...

będąc częścią układu nie można poznać "istoty" tegoż układu. rybka w akwarium pewnie też ma ciekawe wyobrażenie świata, ale jeśli nie spojrzy na swój słoik z zewnątrz to nie wiele zrozumie.

człowiek ma przypadłość naginania rzeczywistości do swoich wyobrażeń. i tak np. nie możemy wycelować w elektron to wprowadzamy zasade nieoznaczoności i już wszyscy są spokojni bo poprostu sie nie da . jakiś wzór nie zagra wprowadźmy ciemną energię,materię i inne dziwactwa i na papierze wszystko bedzie wspaniale, nobla będzie można przyznać. itd...

chociaż tak do końca nie jestem na NIE bo takie kombinowanie przynosi czasami ciekawe efekty

[Astroboy 34]

Jako rybki w akwarium mamy całkiem przyzwoity obraz nie tylko akwarium, ale i oceanu (bez wychodzenia ze słoika). Twoje upieranie się przy "wycelowaniu" w elektron jest tylko Twoim problemem, bo Rzeczywistość jest dużo radośniejsza. Przy dzisiejszym pięknym dniu nie zahaczę o zupełność opisu, bo szkoda czasu na filozofię.

[Jajcenty 314]

 

będąc częścią układu nie można poznać "istoty" tegoż układu.

 

To założenie czy twierdzenie? Jak założenie to się z Tobą zgadzam: nie poznasz istoty układu. Jeżeli twierdzenie, czyli że to takie prawo Przyrody jest, to wypadałoby tego dowieść zanim  tym zaczniesz szermować.

[Stanley 15]

Splątanie kwantowe zrealizowanie w układzie scalonym     

http://www.elektroda.pl/rtvforum/viewtopic.php?t=2984785&sid=a468a0c0bcc13e0332dea801dcaf677e