Ваше мнение о тенденциях развития процессоростроения

[βεερ_βooρ]

Это обсуждение перенесено из темы "Кто похоронил Athlon 64 X2".
linuxdrom

Вы, так и Mor94ok, употребляете не верную терминологию. Процессоры не выпускают "по технологии 90нм",  а выпускают по 90 нм техпроцессу. 

Да, это так. Однако не совсем корректно утверждать:

Техпроцесс отношения к текущим технологических тенденциям имеет мало .

Техпроцесс имеет громадное отношение к текущим технологических тенденциям. Почему? При такой малости компонентов термин микроэлектоника и микропроцессоры является устаревшим. От 1 до 100 нм это уже нанотехнологии. Которые уже начинают активно применяться в промышленности, в том числе и при производстве МП. Тот кто не согласен с тем, что нанотехнологии это текущие(и надо сказать весьма перспективные и актуальные тенденции) отправляется в гугль

[linuxdrom]

Да, это так. Однако не совсем корректно утверждать:

Это было сказано в контексте процессоростроения. У меня немного другое понимание "текущих технологических тенденций" применимо к  процессоростроению, а именно новшества и тенденции архитектурные, к примеру введение новых инструкций, увеличения количества ядер и усовершенствование их взаимодействия, интеграция процессор контроллера памяти и видеоядра, применение последовательной шины и т.п.
  А техпроцесс (в моём понимании) - это норма технологии производства микрочипов, при помощи фотолитографии, указывающая на то, какая теневая маска применяется при проецировании изображения кристалла на кремниевую пластину, и определяющая в итоге толщину проводников и расстояние между ними.
Возможно моё понимание не есть верным, тогда поделитесь правильным.

[βεερ_βooρ]

  Это было сказано в контексте процессоростроения. У меня немного другое понимание "текущих технологических тенденций" применимо к  процессоростроению, а именно новшества и тенденции архитектурные, к примеру введение новых инструкций, увеличения количества ядер и усовершенствование их взаимодействия, интеграция процессор контроллера памяти и видеоядра, применение последовательной шины и т.п.

Кстати ни одна названная технология не является текущей, новой или революционной
- введение новых инструкций. Старо как мир. Причем в большинстве случаев это очередной набор векторных инструкций, хотя встречаются и исключения(например инструкция syscall в AMD64). Все они подымают производительность только в определенных случаях

- увеличения количества ядер Очень новая идея :-)

- усовершенствование их взаимодействия Это уже не совсем "железячный" аспект,   алгоритмический. Идея "усовершенствования взаимодействия" даже МС в голову приходит

- интеграция процессор контроллера памяти практиковалось в ARM-архитектуре

- и видеоядра чего тлько в процессоры MIPS не пихали...

  А техпроцесс (в моём понимании) - это норма технологии производства микрочипов,

Норма  производства  - это листик(и) с правилами для рабочих и инженеров завода(образно говоря) :-). Т.е. он описывает, что делать и как делать.  :-)

А вот техпроцесс(в контексте данной области) - это совокупность норм производства(не курить в помещениях, использовать такие то материалы и машины, и т.д.) и знаний, идей(из которых следуют нормы производства) В связи с приближением(и достижением) наномасштабов научная теория, стоящая за технологической базой становится все сложнее. Т.к. нанотехнология обьеденяет физику( квантовая физика, нелинейная оптика,...), химию(прежде всего это квантовая, биохимия и органическая химия, но не только), биологию, информатику - колоссальный охват тем.

Таким образом производство поцессоров состоит(условно) из двух частей: архитектура и техпроцесс.
И вторая с каждым годом становится более затратной, чем первая.(Второй закон Мура)

при помощи фотолитографии, указывающая на то, какая теневая маска применяется при проецировании изображения кристалла на кремниевую пластину, и определяющая в итоге толщину проводников и расстояние между ними

Не модные кексы юзают литографию наносферами, электронно-лучевую и наноскопическую  литографию, перьевую нанолитографию. Можно также использовать для лабораторного  производства инструменты зондового сканирования.

А относительно фотолитографии...

Фотолитогрофия — метод получения рисунка на тонкой плёнке материала, широко используется в микроэлектронике.
Для получения рисунка используется свет определенной длины волны. Минимальный размер деталей рисунка — половина длины волны (определяется дифракционным пределом).

Диапазон видимого света - 400—760 нм
Ультрафиолетовое  10 — 400 нм - оно используется в фотолитогрофия с середины 80-х
При это имеет место быть проблема. Уже для 5нм потребуется  рентгеновские излучение. Тот, кто догадается о влиянии жесткого электромагнитного излучения на "будущих CPU" может взятьс полки пирожок :-)

Возможно моё понимание не есть верным, тогда поделитесь правильным.

[GIT PULL] с багфиксом оформил :-) Одним словом технологические тенденции идут вперед и нано-будущие уже наступает, спустя >40 лет. (Знаменитая речь Фейнмана(1) )

Литература:-)

1. R. P. Feynman, "There's Plenty of Room at the Bottom," Engineering and Science (California Institute of Tech-nology), February 1960, pp.22- 36.

Русский перевод опубликован в журнале "Химия и жизнь", № 12, 2002, стр. 21-26.

[linuxdrom]

Кстати ни одна названная технология не является текущей, новой или революционной

Вы меня не правильно поняли - все из перечисленного является трендом (тенденцией) развития архитектуры.

- введение новых инструкций. Старо как мир. Причем в большинстве случаев это очередной набор векторных инструкций, хотя встречаются и исключения(например инструкция syscall в AMD64). Все они подымают производительность только в определенных случаях

Абсолютно верно, но производители не устают вводить новые, которые подымают производительность больше, и увеличивают количество определённых случаев.

- увеличения количества ядер Очень новая идея :-)

Идея старая, но будет продолжать жить, и снова является тенденцией.

- усовершенствование их взаимодействия Это уже не совсем "железячный" аспект,   алгоритмический.

Я имел ввиду именно "железячный" аспект - перенос модуля занимающегося синхронизацией работы ядер (арбитражем) на кристалл процессора из микросхемы северного моста чипсета, внедрение общего кэша, и т.п.

- интеграция процессор контроллера памяти практиковалось в ARM-архитектуре

И эта идея продолжает внедрятся и на х86.

- и видеоядра чего тлько в процессоры MIPS не пихали...

И продолжают пихать в х86. Тенденция однако

Норма  производства  - это листик(и) с правилами для рабочих и инженеров завода(образно говоря) . Т.е. он описывает, что делать и как делать. 

Что бы получить чип с определённой толщиной проводников и расстоянием между ними.

А вот техпроцесс(в контексте данной области) - это совокупность норм производства(не курить в помещениях, использовать такие то материалы и машины, и т.д.) и знаний, идей(из которых следуют нормы производства)

- которые позволяют создать чип с определённой толщиной проводников и расстоянием между ними. Эта толщина потом гордо красуется в новостях - "ХХХ освоили 45 техпроцесс". Похоже теперь правильно .

Не модные кексы юзают литографию наносферами, электронно-лучевую и наноскопическую  литографию, перьевую нанолитографию. Можно также использовать для лабораторного  производства инструменты зондового сканирования.

Это модно, спору нет, но затратно. И потому фотолитографию будут использовать ещё как минимум лет 10, а скорее всего больше.

А относительно фотолитографии...Диапазон видимого света - 400—760 нм
Ультрафиолетовое  10 — 400 нм - оно используется в фотолитогрофия с середины 80-х

IBM c помощью ультрафиолетового лазера с длиной волны 193 нм смогла получить 29,9-нм техпроцесс. Потому до 22нм никто не будет переходить даже на "свехультрафиолетовые" лазеры, и только после исчерпания ресурса "свехультрафиолетовой" фотолитографии, перейдут на  рентгеновскую литографию (X-ray litography).

[Meg@Pixel]

Ребята, я, конечно, понимаю, что все о чём вы спорите/дисскусируете очень важно, но может не в этой теме: "Кто похоронил Athlon 64 X2?"?
Можна создать тему: "Ваше мнение о тенденциях развития процесса поизводства процессоров"  или что-то типа того. А?

[HolyHit]

Ребята, я, конечно, понимаю, что все о чём вы спорите/дисскусируете очень важно, но может не в этой теме: "Кто похоронил Athlon 64 X2?"?
Можна создать тему: "Ваше мнение о тенденциях развития процесса поизводства процессоров"  или что-то типа того. А?

+1

[linuxdrom]

Meg@Pixel, HolyHit спасибо за идею, сделано.

[βεερ_βooρ]

Вы меня не правильно поняли - все из перечисленного является трендом (тенденцией) развития архитектуры.

Вы меня тоже. Я имел ввиду, что это являлось тенденцией развития архитектуры 20 лет назад. То что их сейчас начинают пихать в x86 - процессоры не моя вина.

Абсолютно верно, но производители не устают вводить новые, которые подымают производительность больше, и увеличивают количество определённых случаев.

... усложняя архитектуру процессора, что не есть хорошо, ибо в конечном итоге инструкции "накапливаются" и мешают повышать производительность, когда сменится парадигма программирования/кардинально поменяется организация(Computer Organisation). А бросить   их производитель не может из-за совместимости. Пример - инструкции MMX

Идея старая, но будет продолжать жить, и снова является тенденцией.

Одна из основных тенденций в проектировании современных болидов Формулы 1 является оснащение их колесами. Идея старая(6000 лет), но будет продолжать жить, и  является тенденцией.
Опять несогласованность в определениях. Я имел ввиду последние тенденции

И эта идея продолжает внедрятся и на х86.

Ибо оправданна.

И продолжают пихать в х86. Тенденция однако

Я уже высказывался о "подводных камнях" AMP:
http://dpk.com.ua/forums/index.php?topic=70.msg706#msg706

Это модно, спору нет, но затратно.

Работы ведутся и очень активно. Новые технологии до входа в мейнстрим всегда не из дешевых.

И потому фотолитографию будут использовать ещё как минимум лет 10, а скорее всего больше.

Вот только свой технологический лимит она уже почти исчерпала.

и только после исчерпания ресурса "свехультрафиолетовой" фотолитографии, перейдут на  рентгеновскую литографию (X-ray litography).

Она позволяет достичь(сейчас) где-то 20-15 нм. При этом возможно вскоре эффективней окажутся нанотехнологии, так как рентгеновская литография имеет довольно высокий брак и сложный техпроцесс(из-за использования жесткого излучения, которое может повредить основу)

[linuxdrom]

Одна из основных тенденций в проектировании современных болидов Формулы 1 является оснащение их колесами. Идея старая(6000 лет), но будет продолжать жить, и  является тенденцией.
Опять несогласованность в определениях. Я имел ввиду последние тенденции

Не удачный пример. Я впервые услышал о планах создания многоядерных процессоров в интервью представителя AMD в 2000 году. И в те времена тенденцией было наращивание частот (в частности Intel обещал, что в 2005-2006 году они покорят частоту 10GHz). Однако после неудачи наращивания частот у Pentium 4, у архитектуры специально разработанной для высоких частот, Intel пришлось сменить свою политику "покупаем мегагерцы".
Первый двухядерный процессор выпустила IBM в 2001, это был POWER4. Первый двухядерный процессор х86 был представлен AMD в мае 2005 года. И только в 2005 многоядернось стала тенденцией развития х86.
Пример ещё не удачен тем, что "одна из основных тенденций в проектировании современных болидов Формулы 1 является оснащение их колёсами", но не увеличение из количества, в отличии от процессоров.

Работы ведутся и очень активно. Новые технологии до входа в мейнстрим всегда не из дешевых.

Проблема в том, что процессоры сейчас как раз мейнстрим-продукт. Новые технологии литографии требуют огромных сумм на переоснащение заводов, и потому до исчерпания возможностей апгрейда фотолитографии их внедрять не будут. Даже если б они позволяли значительно улучшить техпроцесс, их использовать не будут по маркетинговым причинам.

Вот только свой технологический лимит она уже почти исчерпала.

Этого "почти" хватит ещё на лет на 5-10 .

Она позволяет достичь(сейчас) где-то 20-15 нм.

Откуда такая цифра?

[βεερ_βooρ]

Проблема в том, что процессоры сейчас как раз мейнстрим-продукт. Новые технологии литографии требуют огромных сумм на переоснащение заводов,

... и эти сумы тратятся или запланированы в бюджете компаний-производителей. И если вы думаете, что стоимость разработок и внедрения всех видов фотолитографии одинаковы, то вы ошибаетесь.

и потому до исчерпания возможностей апгрейда фотолитографии их внедрять не будут.

Которая исчерпает себя относительно быстро. Она имеет относительно ограниченные возможности по манипуляции с поверхностью(например затруднено создание и проектирование сложных трехмерных структур), наноскопические методы фотолитографии(X-ray lithography, extreme ultraviolet lithography) требуют значительных затрат на внедрение.

Даже если б они позволяли значительно улучшить техпроцесс, их использовать не будут по маркетинговым причинам.

Маркетинг - это не ко мне. А удорожание стоимости производства - явление естественное. Следствием из первого закона Мура является второй закон Мура:"Стоимость завода удваивается каждые 36 месяцев". И если они позволят значительно улучшить техпроцесс, их использовать будут - конкуренция.

Этого "почти" хватит ещё на лет на 5-10 .

Согласно  1 закону Мура теоретический предел  полупроводниковых транзисторов в 2нм будет достигнут через 7,5 лет. Для 45 нм и 32 нм планируют применять ультрафиолет с длиной волны 13нм. Дальше - X-ray lithography. О ее фундоментальных проблемах(в виде жесткого е/м излучения я писал)

Откуда такая цифра?

Journal of Applied Physics

[Mor94ok]

Недавно наткнулся на  статью про процессор 45-нм Intel QX9650  Penryn , думаю кого нибудь она тоже заинтересует