打破摩尔定律:芯片制造商如何正在推动PC的起泡新的水平

在BIZ最大的大脑正在对尖端技术,推动PC的起泡新速度。

有没有它周围的方式有两种:个人电脑正在放缓随着年龄的增长。

这可能有点苛刻 - 电脑速度更快,比以往任何时候都更小 - 但处理器性能根本不是它的过去极快的速度前进。有一段时间,在本年年度业绩50%到60%的跨越是司空见惯。现在,10%至15%的改善是常态。

[LOOK他们的发现!25件疯狂和可怕的事情发现了TSA对旅客]

幸运的是,五加岁的电脑还是可以应付日常任务就好了,这样的表现放缓是不是一个巨大的问题。另外,它的好看没有在经济衰退时期,以取代PC每隔一年。但是技术不通过坚持现状前进。未来需求速度

幸运的是,在PC处理器的大腕并不满足于现状。芯片制造商正在竭力解决由所带来的问题减缓摩尔定律和的崛起电墙,力图保持性能猛踩油门。

那么什么样的激进的招数他们有他们的袖子?几种不同类型的,其实 - 每个拥有对未来的巨大潜力。让我们幕后看看。

英特尔:建立在巨人的肩膀上

我们可以记下今天的微不足道的性能提升到一个故障在摩尔定律?不完全的。Moore的传奇行可能会经常断章取义说说CPU的性能,但周围的晶体管数法牯的每两年翻一番的电路上的字母。

虽然其他芯片制造商一直在努力缩小晶体管和挤压更多的人到芯片上,英特尔 - 公司摩尔本人共同创立的 - 一直保持着摩尔定律的步伐,因为它的话语,可在英特尔的小的脚被解雇的成就工程师的军队。这不是一般的工程师,虽然。聪明工程师。

随着晶体管变得更加紧凑,散热和功耗效率的担忧成为主要问题。现在,晶体管几乎达到无限小的尺寸 - 每个英特尔的Ivy Bridge芯片的数十亿加晶体管度22纳米(nm),或大约0.000000866英寸 - 征服那些困境需要创造性的思维。

“毫无疑问,它变得越来越难以”英特尔技术制造经理查克·马洛伊在接受电话采访时说。“真,硬。我的意思是,我们在原子水平上“。

为了保持进步一,罗林,英特尔做出了晶体管在过去十年的底座设计一些显著的变化。在2002年,公司宣布切换到所谓的“应变硅”,其由硅晶体的结构稍微变形由10增加到芯片性能到20%。

莫动力装置MO“的问题,虽然。具体地,作为晶体管的不断缩小,它们从增加的电子“泄漏”,这使得它们效率远不如遭受。最近的两个调整作战,在新颖的方式泄漏。

没有得到太多的古怪,公司有利于更高效的换出晶体管标准二氧化硅绝缘体开始“高k金属栅极“其转移到45纳米制程中的绝缘体。这听起来很简单,但它实际上是一个大问题。这是其次是一个更加巨大的变化,引进的‘英特尔三栅极’或‘3D’晶体管技术目前的Ivy Bridge芯片。

传统的“平面”的晶体管对携带电子的通道的任一侧的一对“门”的。三栅晶体管粉碎通过加入第三栅极的该二维思维过度信道,连接两个侧栅极。该设计通过减少泄漏,同时降低功率的需求提高了效率。再次,这听起来很简单,但制造三维晶体管需要巨大技术精。目前,英特尔正在与3D晶体管的唯一芯片制造商出货的处理器。

那么,什么是未来的英特尔?该公司是不会告诉。事实上,马洛伊说,任何技术公司威力使用 - 就像,比方说,下一代极紫外光刻制造工艺--goes成公关“黑洞”年前英特尔推出它的芯片。不过,他强调,过去的改进上面讨论时,他们介绍给公众不只是停止。

“人们往往认为‘英特尔用这个,现在他们到接下来的事情,’”马洛伊说。“当我们增加了高k金属栅极的能力应变硅并没有消失高k金属栅极并没有消失,当我们去到三栅极晶体管 - 。we're还建立和完善上,我们“重新在第四代应变硅,第三代高k金属栅极的,和我们的即将到来的14nm以下的芯片将是第二代三栅极的“。

最好的芯片技术在那里会越来越美好,换句话说。

哦,和它的价值,英特尔认为,摩尔定律将继续有增无减至少两个晶体管收缩代。

AMD:并行计算一路

英特尔是不是在镇上唯一的芯片制造商,虽然。而不是改善晶体管技术纯粹的投注,竞争对手AMD认为对一些工作量转移到可能更适合于特定任务的其他处理器的CPU切割有些呆滞的表现铰链的未来。图形处理器,例如,通过需要同时计算的许多任务抽烟如密码破解,比特币采矿,和许多科学用途。

听说过并行计算的?这就是我们正在谈论。

“去到在晶体管侧增加[CPU]表现更小的节点由6至8,以也许10%,每年,“萨·马林克维奇,高级技术行销制造商AMD公司说,”但是添加与GPU计算能力的GPU提供了更大的收益。例如,对于Internet Explorer 8中,以IE9业绩增长400 percent--4 timesA上一代的性能,这一切都归功于[IE9的] GPU加速。”

“我们看到这种类型的性能飞跃演奏今天的功耗范围内,也可以大大降低功率包络,看到了相同的性能[你今天],” Marinkovic说。

AMD一直在缓慢走向非均相体系架构--as在单个芯片上分布之间的若干处理器的工作量的方法被调用 - 在其流行的加速处理单元或辅助动力装置,包括一个供电的即将到来的PlayStation 4游戏机。辅助动力装置包含传统CPU内核和在同一裸片上的大型Radeon图形核心,如图上面的框图。在AMD的下一代卡佛里的APU将CPU和GPU将共享同一内存池,进一步模糊了线,并提供更快的性能。

AMD并不是唯一的芯片制造商支持并行计算的想法。该公司是HSA基金会,顶级芯片制造商组成的联盟的创始成员 - albeitASANS英特尔和Nvidia - 这是共同创造的标准,应该有希望使编程并行计算在未来更容易。

这是一件好事,业界领先的公司提供了HSA基金会的愿景的骨干,因为为了使并行计算的盛大异构未来如期实现,程序和应用程序需要专门编写采取硬件设计的优势。

“软件是关键,” Marinkovic承认。“当你看到的APU与[全长HSA兼容性]和不完整的HSA,该软件将不得不改变。但它会变得更好......如果我们想要得到的改变代码一次,到处使用。Once you have the HSA architecture across all these different HSA Foundation companies, hopefully you'll be able to write a program for a PC and run it on your smartphone or tablet with some small tweaks or compilation."

你已经可以找到应用处理接口(API),使并行GPU计算,如NVIDIA的GeForce,森特理克CUDA平台中,DirectCompute的API烤到DirectX 11的Windows系统上,并OpenCL的,一个开源溶液由Khronos Group管理。

支持硬件加速的软件开发人员之间的回升,虽然大多数项目的处理以某种方式密集图形。Internet Explorer和Flash是这个行列中来,例如。就在上周,Adobe公司宣布将增加对Windows版本的Premiere Pro的支持OpenCL。根据代表,用户与AMD独立显卡或辅助动力装置将能够挖掘到该GPU加速编辑高清和实时4K影片,或导出视频高达4.3倍,比基础的非加速软件快。

“我不认为有这方面有任何IFS或但是,” Marinkovic说。“异构架构未来之路“。

欧宝:这么长时间,硅,你好,砷化镓!

但是,基于硅技术的未来,为当今的计算是什么?

当然,在短期内。非也,从长远来看。在未来某个时候 - 专家不知道什么时候 - 硅将达到极限,根本就无法推进一步。芯片制造商将不得不切换到另一种材料。

这天是一个很长的路要走,但研究人员已经开始探索替代品。石墨烯处理器收到了很多炒作的作为一个潜在的继任硅但欧宝技术认为在砷化镓未来所在。

欧宝一直是微调砷化镓技术在其POET超过20年(平面光电科技)平台的心脏,该公司已与BAE和国防部美国能源部(等等)合作,以验证它。虽然过去的处理器进军砷化镓轻度失望告终,欧宝的代表说,他们的专有技术是准备好大的时间。

欧宝最近才退出了R&d阶段,还没有尝试过的Ivy Bridge的20纳米大小,以使itty-微小的晶体管,但该公司称,在800纳米,砷化镓处理器比目前的硅快使用大约一半的电压。

“如果你想以适应当今的硅处理器的速度,在大约3GHz的时钟速度,你就不会去一路下跌至20个或30纳米,”欧宝首席科学家杰弗里·泰勒博士说。“哎呀,你很可能打的在200nm处。”而且,采用平面技术的,3D晶体管。

一个的任何硅替代面临的最大问题之一是,硅是最尖端的技术在世界上,数十亿投资于制造硅处理器最大效率。这将是很难说服英特尔,AMD,ARM,以及HSA基金会放弃所有的新材料。欧宝表示,其技术与目前的硅制造方法大的重叠。

“这是可扩展的,并且它的螺栓上CMOS“执行董事彼得Copetti说,”这是非常重要的。在我们与不同的代工厂和半导体公司的讨论,他们问的第一句话是“我一定要重新装备我的设施吗?”这里的投资是最小的,因为我们的系统是什么,现在有出的补充。”欧宝还表示,它的晶圆可以重复使用。

国际半导体技术发展蓝图已确定砷化镓作为2018和2026之间的电势硅替换有时还有一吨测试和转换的前砷化镓捕获做安雅主流PC处理器市场,但如果OPEL的说法,甚至一小部分保持为真,其技术能很好的动力未来的处理器。

嗯,至少直到我们破解分子晶体管要么量子计算。但是,这是一个整体“诺特尔文章...

走向明天脸熔迈进

所以,在这一切之后 - 呼 - !你有其中的PC性能的未来的发展方向的一个更好的主意。来自Intel,AMD和欧宝的举措应对每一个在决然不同的方式大的问题,但是这是一件好事。你不希望所有的在一个篮子里的鸡蛋潜力的,毕竟。

最重要的是,如果PC性能拼图的所有这些不同零件证明是成功的,他们可以理论上在合并战神金刚般的时尚创建一个超级强大,GPU辅助的,三栅极砷化镓处理器,可以吹裤子连beefiest今天的酷睿i7处理器。

今天的性能曲线可不上不下,但未来也从未显得如此

这个故事,“打破摩尔定律:芯片制造商如何正在推动PC的起泡新的水平”最初发表这次调查是PCWorld

加入对网络世界的社足球竞猜app软件区Facebook的LinkedIn对那些顶级心态的话题发表评论。

版权所有©2013足球竞彩网下载

IT薪资调查:结果是