וִידֵאוֹ: Minute Science: What Does "14nm" Mean? (אוֹקְטוֹבֶּר 2024)
החוק של מור חוזר. או אולי, זה לא באמת נגמר, פשוט לקח חופשה קטנה.
היו חששות כי החוק של מור - הקובע כי מספר הטרנזיסטורים לשבב יוכפל כל שנתיים - מאט ככל שהמעבר של אינטל לתהליך של 14 ננומטר נמשך זמן רב מהצפוי, ובתי היציקה הכללית יותר לייצור שבבים מאוחרים מאשר בדרך כלל במסירת התהליך הבא שלהם. אבל בעיניי, הנסיקה הגדולה מההודעה של ברודוול של אינטל בשבוע שעבר, כמו גם מההערות הפחות מבשרות של סמסונג כי היא מעבירה מעבד אפליקציות של 20 ננומטר בסמארטפון האחרון שלה, היא שנדמה כי שינוי גודל השבבים ממשיך, למרות עיכובים מסוימים.
הכרזת ברודוול איחרה מעט. במקור, אינטל תכננה להעביר משלוחים לשבבים בסוף 2013, ושורה מלאה של מוצרי מחברת של 14 ננומטר. אבל אינטל מסרה הרבה פרטים בשבוע שעבר שהראו שהיא התקדמה רבות ב- 14 ננומטר, כאשר המפרט נראה טוב יותר ממה שרבים ציפו.
כפי שהוכרז בתערוכת ה- Computex ביוני, השבב הראשון של אינטל, 14 ננומטר הראשון, יהיה Broadwell-Y, עם עמדת ה- Y עבור גרסת השבב בעלת ההספק הנמוך ביותר, ומשווק תחת השם Core M. שבב זה היה המוקד של השבוע שעבר הכרזה, שפירטה מפרטים רבים אודות השבב ותהליך 14nm של אינטל, הכולל את הדור השני של מה שהחברה מכנה טרנזיסטורים "Tri-gate" שלה (שאנשים אחרים מכנים FinFETs).
התוצאה המעשית של השבבים הללו היא שהם יאפשרו טאבלטים ומחשבים ניידים חסרי מניפה בעובי פחות מ -9 מ"מ, מה שמביא את עיצוב ה- Core למערכות נטולות מאווררים. לדברי רני בורקר, סמנכ"ל אינטל להנדסת פלטפורמות, אינטל הכפילה את ביצועי ליבת ה- CPU בין 2010 ל -2014, הגדילה את ביצועי הגרפיקה פי שבע, והפחיתה את דרישות ההספק פי 4, מה שמאפשר למערכות עם מחצית מגודל הסוללה אך להכפיל את הסוללה החיים.
עמית בכיר באינטל, מארק בוהר, הציג בפני רבים מהפרטים הטכניים כיצד הטרנזיסטורים התקרבו כמעט בכל הממדים, כפי שמוצג בשקופית שלמעלה. חלק מהמדידות היו בקליפ של חוק מור, חלקן היו טובות יותר, חלקן היו קצת גרועות יותר, אבל השילוב נראה חזק מאוד. (שים לב כי ייעוד צומת התהליך היה במקור בגודל של התכונה הקטנה ביותר, ואם מגרש השער היה יורד בסולם של 0.7 הייתם גורמים לטרנזיסטורים להתכווץ לחצי.) מעניין, גובה סנפירי הטרנזיסטור הוא גדול יותר בתהליך החדש (כיום 42 ננומטר, לעומת 34 ננומטר), והתוצאה היא סנפירים גבוהים ורזים יותר, מה שאמור להביא לביצועים טובים יותר ולדלליגה נמוכה יותר.
בסך הכל, בוהר אמר כי גודל תא זיכרון SRAM במעבד (אחד התאים הסטנדרטיים המשמשים בתכנון השבבים) יקטן מ-.108 אמ"ם ל.0588 אממ 2, ירידה של 54 אחוז בגודל. ולגבי אזור ההיגיון של השבב, אמר, קנה המידה ממשיך להשתפר במהירות של 0.53x לדור. (זה מרשים מאוד, בהתחשב בסוגיות בהיקף השבבים, במיוחד מכיוון שהתהליך עדיין משתמש בליטוגרפיה טבילה, שכן ליטוגרפיה אולטרה סגולה או EUV עדיין נמצאת שנים רבות.) כתוצאה מכך, הוא אמר כי אינטל היא "14nm אמיתי", שהיא מספקת. צפוף ומהיר יותר ממה שמייצבים אחרים מכנים 14nm או 16nm.
בוהר אמר כי כל דור ממשיך לספק שיפורים בביצועים, כוח פעיל וביצועים לכל וואט. למעשה, בוהר אמר כי בעוד אינטל הגדילה את הביצועים לכל וואט בקצב של 1.6x עם כל דור חדש, Broadwell-Y תספק יותר מכפול מהביצועים לכל וואט לעומת הדור הנוכחי בגלל הדור השני של הדור השני. טרנזיסטורים, קנה מידה פיזי אגרסיבי יותר, שיתוף פעולה הדוק בין צוותי התהליך וההנדסה, ושיפורים במיקרו-ארכיטקטורה.
אחת השאלות הגדולות שהיו להרבה אנליסטים בנוגע לחוק מור היא אמונה שלמרות שנקני תהליכים חדשים יוכלו להציב טרנזיסטורים נוספים באותו מרחב, עלות הפיכת הטרנזיסטורים לא תמשיך לרדת בין השאר מכיוון שבשעה 20nm ומטה, צעדים רבים בתהליך יחייבו "דפוס כפול" באמצעות ליטוגרפיה טבילה. אולם בוהר הראה שקופיות שהראו שהעלות לטרנזיסטור ממשיכה לרדת, ואמר שכמה טכניקות חדשות סייעו לה להפחית עלויות יותר מהרגיל בצומת זה. "עבור אינטל, העלות לטרנזיסטור ממשיכה לרדת, אם בכלל בקצב מהיר מעט יותר באמצעות טכנולוגיית תהליך 14nm זו", אמר.
בעוד שהתשואה על 14 ננומטר הייתה בתחילה מתחת לתשואה על 22 ננומטר (ובכך תורמת לעיכוב), אמר בוהר כי התשואות כעת "נמצאות בטווח הבריא" ומשתפרות, כאשר מוצרים של 14 ננומטר מיוצרים השנה באורגון ובאריזונה, ובאירלנד בשנה הבאה..
עבור Broadwell Y, אינטל אמרה כי שילוב של טכנולוגיית תהליכים ותכנון מאפשר חיסכון בחשמל פי שניים מכפי שקנה המידה המסורתי יביא. חלק מהשינויים כוללים אופטימיזציה של השבב לביצועי מתח נמוך. בסך הכל, החבילה (הכוללת את המשטח והלוח שמסביב) צריכה לתפוס שטח לוח נמוך יותר בכ -25 אחוז לעומת חלקי ה- Haswell U / Y (הספק נמוך), עם הפחתה בכל הממדים.
סטפן ג'ורדן, עמית אינטל מקבוצת הנדסת פלטפורמות, אמר כי ליבת המעבד עצמה תספק שיפור של כ -5 אחוזים בהוראות של חוט בודד בכל מחזור, ואילו השבב מציע שיפורים משמעותיים יותר בעיבוד גרפי ומדיה (כגון 20 אחוז יותר מחשוב ועד פי שניים מאיכות הווידיאו). בנוסף, היא כוללת כעת תמיכה ברזולוציות 4K, כמו גם את מנהלי ההתקנים העדכניים ביותר של DirectX ו- Open CL, ופותרים בעיה שיש לה עד כה הגרפיקה המשולבת של אינטל.
מערכות Core M המשתמשות בשבב Broadwell Y בגודל 14nm צריכות להיות בשוק בזמן לעונת החגים, כאשר חברים אחרים ממשפחת ברודוול אמורים כעת להיות במחצית הראשונה של 2015. פרטים נוספים צפויים להגיע בפורום המפתחים של אינטל בחודש הבא.
החדשות האחרות על השבבים הגדולים נקברו במקצת בסיפורי הגלקסיה אלפא. סמסונג אמרה כי דגמים רבים של הטלפון ישתמשו במערכת Exynos 5 Octa (Exynos 5430) החדשה ב- Chip (SoC) המיוצרת בתהליך של 20nm High-k / metal-gate gate. אמנם לשבב זה אין תכונות CPU חדשות לחלוטין מהגירסה הקודמת של 28 ננומטר של Exynos 5 Octa, עם ארבעה שבבי ARM Cortex-A15 עם 32 סיביות הפועלים עד 1.8 ג'יגה הרץ וארבעה שבבי Cortex-A7 הפועלים עד 1.3 ג'יגה הרץ בתצורה גדולה. LITTLE, זה ראוי לציון המשלוח הראשון של שבבי ARM באמצעות תהליך של 20nm, שלטענת סמסונג תאפשר צריכת חשמל נמוכה ב -25 אחוז. בנוסף, הוא תומך כעת בתצוגה של עד 2, 560 על 1, 600 פיקסלים עם פענוח מקומי של H.265. (שימו לב. גרסאות הטלפון האמריקאיות ככל הנראה ישתמשו ב- Qualcomm Snapdragon 801 במקום, כאשר ספקיות אמריקאיות תומכות בעיקר בטכנולוגיית LTE של Qualcomm.)
שוב, מה שמייחד את זה הוא מעבד היישומים של 20nm, שנראה כי הוא הראשון שנשלח (מחוץ לתהליך 22nm של אינטל). צ'יפס כזה היה צפוי מוקדם יותר, אך בעוד שקוואלקום מוצא מודם של 20nm, מעבד היישומים Snapdragon 810 20nm שלו לא צפוי עד המחצית הראשונה של 2015. מצד שני, יש שמועות שאפל תכריז ותשלח מעבד A8 20nm. לאייפון 6 הקרוב.
