14Nm широко, 20nm exynos показват, че законът на Мур е жив и здрав

Законът на Мур се завърна. Или може би, това наистина не свърши, просто си взе малко почивка.

Има опасения, че Законът на Мур - в който се посочва, че броят на транзисторите на чип ще се удвоява на всеки две години - се забавя, тъй като преходът на Intel към 14 nm процес отне повече време от очакваното, а по-общите леяри за създаване на чипове са по-късно от обикновено при доставката на следващия процес. Но за мен голямото излитане от съобщението на Broadwell от Intel миналата седмица, както и по-слабо разпространените коментари на Samsung, че доставя процесор за 20 nm приложения в най-новия си смартфон, е, че мащабирането на чипове изглежда продължава, въпреки някои закъснения.

Съобщението за Бродуел малко закъсня. Първоначално Intel е планирала доставката на чипове да бъде доставена до края на 2013 г. и пълна линия от 14 nm продукти за преносими компютри до този момент. Но миналата седмица Intel даде много подробности, които показаха, че е постигнал голям напредък в 14nm, като спецификациите изглеждат по-добри, отколкото мнозина са очаквали.

Както бе обявено по време на изложението Computex през юни, първият 14nm чип на Intel ще бъде Broadwell-Y, Y-стои за версията с най-ниска мощност на чипа и се продава под името Core M. Този чип беше в центъра на вниманието на миналата седмица съобщение, което подробно описва много спецификации за чипа и 14nm процеса на Intel, което включва второто поколение на това, което компанията нарича своите транзистори "Tri-gate" (които други хора наричат ​​FinFETs.)

Практическият резултат на тези чипове е, че те ще дадат възможност за без вентилаторни таблети и лаптопи с дебелина под 9 мм, довеждайки Core дизайна към вентилаторни системи. Според Рани Боркар, вицепрезидент на Intel по платформеното инженерство, Intel удвои основната производителност на процесора между 2010 и 2014 г., повиши производителността на графиката със седем пъти и намали изискванията за мощност с 4 пъти, позволявайки на системи с половин размер на батерията, но удвои батерията живот.

Представяйки много от техническите детайли, старши сътрудник на Intel Марк Бор показа как транзисторите са мащабирани в почти всички измерения, както е показано на слайда по-горе. Някои от измерванията бяха в клип на Закон на Мур, някои бяха по-добри, други бяха малко по-лоши, но комбинацията изглежда много силна. (Обърнете внимание, че първоначално обозначението на процесния възел беше размерът на най-малката характеристика и ако стъпката на портата намалее с мащаб 0, 7, ще накарате транзисторите да се свият наполовина.) Интересното е, че височината на перките на транзистора е по-голям в новия процес (сега 42 nm, в сравнение с 34 nm), което води до по-високи и по-тънки перки, което би трябвало да доведе до по-добри показатели и по-ниски течове.

Като цяло, Бор заяви, че размерът на клетка с памет на SRAM в процесора (една от стандартните клетки, използвани при проектирането на чипове) ще намалее от.108 um ² до.0588 um ², което е с 54 процента намаление на размера. А за логическата област на чипа, каза той, мащабирането продължава да се подобрява при 0.53x на поколение. (Това е много впечатляващо, като се имат предвид проблемите с мащабирането на чиповете, особено след като процесът все още използва потапяща литография, тъй като Extreme Ultraviolet или EUV литография все още е на години.) В резултат той каза, че Intel има "истински 14nm", които предоставя както по-плътни, така и по-бързи от тези, които другите леярни наричат ​​14 nm или 16 nm.

Бор заяви, че всяко поколение продължава да осигурява подобрения в производителността, активната мощност и производителността на ват. Всъщност Бор каза, че макар Intel да увеличава производителността на ват със скорост 1, 6 пъти с всяко ново поколение, Broadwell-Y ще осигури повече от два пъти по-висока производителност на ват в сравнение с настоящото поколение поради второто поколение три-порта транзистори, по-агресивно физическо мащабиране, тясно сътрудничество между процеса и инженерните екипи и подобрения в микроархитектурата.

Един от големите въпроси, които много анализатори са имали относно закона на Мур, е убеждението, че докато новите технологични възли ще могат да поставят повече транзистори в същото пространство, цената на направата на транзисторите няма да продължи да намалява, отчасти защото при 20 nm и по-долу много стъпки на процеса ще изискват "двойно моделиране", използвайки потапяща литография. Но Бор показа слайдове, показващи, че цената на транзистора продължава да намалява, казвайки, че някои нови техники са му помогнали да намали разходите с повече от обикновено в този възел. "За Intel цената на транзистора продължава да намалява, ако не е с малко по-бързи темпове, използвайки тази технология от 14 nm процес", каза той.

Докато добивът от 14 nm първоначално беше под добива на 22 nm (по този начин допринасяйки за забавянето), Bohr заяви, че добивите вече са "в здравословен диапазон" и се подобряват, като 14nm продукти се произвеждат в Орегон и Аризона тази година и в Ирландия следващата година, За Broadwell Y Intel каза, че комбинация от технологична технология и дизайн позволява два пъти повече икономия на енергия, отколкото традиционното мащабиране. Някои от промените включват оптимизиране на чипа за ниско напрежение. Като цяло пакетът (който включва матрицата и заобикалящата дъска) трябва да заема около 25 процента по-ниска площ на дъската от частите Haswell U / Y (с ниска мощност), с намаления във всички размери.

Стивън Журдан, сътрудник на Intel в групата на платформата за инженери, заяви, че самото ядро ​​на процесора ще осигури около 5 процента подобрение на инструкциите за единична нишка на цикъл, докато чипът предлага по-значителни подобрения в графиката и медиите (като 20 процента повече изчисления) и до два пъти качеството на видеото). В допълнение, сега тя включва поддръжка за 4K резолюции, както и най-актуалните софтуерни драйвери DirectX и Open CL, решавайки проблем, който интегрираната графика на Intel е имала досега.

Системите Core M, използващи 14nm Broadwell Y чипа, трябва да бъдат пуснати на пазара навреме за ваканционния сезон, като останалите членове на семейството на Broadwell вече са предвидени за първата половина на 2015 г. Повече подробности вероятно ще излязат на форума на Intel Developer през следващия месец.

Другите големи новини с чипове бяха малко погребани в историите за Galaxy Alpha. Samsung заяви, че много модели на телефона ще използват новата си система Exynos 5 Octa (Exynos 5430) на чип (SoC), произведена при 20 nm процес High-k / metal-gate. Въпреки че този чип няма коренно нови функции на процесора от по-ранната 28nm версия на Exynos 5 Octa, с четири 32-битови ARM Cortex-A15 чипове, работещи на честота до 1, 8 GHz и четири Cortex-A7 чипа, работещи на скорост до 1, 3 GHz в конфигурация big.LITTLE, това е забележително с това, че е първата доставка на чипове ARM, използваща 20 nm процес, който Samsung твърди, че ще позволи 25 процента по-ниска консумация на енергия. В допълнение, сега поддържа дисплеи с дисплеи до 2, 560 на 1600 пиксела и има вградено H.265 декодиране. (Забележка. Американските версии на телефона вероятно ще използват вместо това Qualcomm Snapdragon 801, като американските превозвачи поддържат LTE технологията на Qualcomm най-вече.)

Отново това, което прави това уникално, е процесорът с 20 nm приложения, който изглежда е първият доставен (извън 22nm процеса на Intel). Такива чипове се очакваха по-рано, но докато Qualcomm има 20nm модем, неговият 20nm приложен процесор Snapdragon 810 не се очаква до първата половина на 2015 г. От друга страна, се носят слухове, че Apple ще обяви и изпрати 20nm процесор A8 за предстоящия си iPhone 6.