Сегодня 19 марта 2024
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Теги → закон мура

Закон Мура замедлился — удвоение плотности транзисторов уже занимает три года, а не один

Сформулированное в 1965 году одним из основателей Intel Гордоном Муром (на фото крайний слева) эмпирическое правило гласило, что плотность размещения транзисторов на единице площади полупроводникового кристалла будет удваиваться каждый год, но с течением времени периодичность данного изменения постепенно растягивалась, и в последние годы не укладывалась даже в два года.

 Источник изображения: Intel

Источник изображения: Intel

Генеральный директор Intel Патрик Гелсингер (Patrick Gelsinger) после своего возвращения в компанию около трёх лет назад взялся за исправление накопленных своими предшественниками ошибок, и тот самый закон Мура он хотел поставить даже не на прежние, а на новые рельсы с учётом объективных физических барьеров, возникающих на пути дальнейшей миниатюризации полупроводниковых изделий. На протяжении нескольких десятилетий вся полупроводниковая отрасль развивалась в соответствии с данным эмпирическим правилом, регулярно удваивая плотность размещения транзисторов, добиваясь тем самым не только прироста быстродействия процессоров, но и снижения себестоимости их производства.

Выступая недавно в аудитории Массачусетского технологического института, Патрик Гелсингер был вынужден ответить на вопрос о потенциальном прекращении работы так называемого закона Мура. Начал отвечать на этот вопрос он довольно оптимистично, напомнив, что разговоры о «смерти» этого закона ходят последние тридцать или сорок лет. После этого он был вынужден сделать следующее признание: «Мы сейчас находимся уже не в золотом веке закона Мура, всё сейчас стало значительно, значительно сложнее, поэтому мы удваиваем (плотность размещения транзисторов) примерно раз в три года, так что его действие определённо замедляется».

Во всяком случае, такая оценка ситуации со стороны главы Intel справедлива применительно к литографическим технологиям. Если же говорить собственно о темпах повышения производительности полупроводниковых компонентов, то поддерживать прежние темпы роста быстродействия производителям чипов помогают разного рода ухищрения. Использование трёхмерных структур транзисторов и многокристальной упаковки позволит Intel, как считает руководство, к 2030 году создать чип, содержащий в совокупности 1 трлн транзисторов, даже если он будет состоять из множества более мелких кристаллов. Сейчас подобным образом в одном вычислительном компоненте удаётся объединить около 100 млрд транзисторов. Фактически, Intel рассчитывает до 2031 года поддерживать опережающие темпы повышения производительности полупроводниковых компонентов.

Другое дело, что все эти нововведения даются ценой роста затрат, и прежняя экономическая составляющая закона Мура себя уже точно изжила. Так, чтобы построить современное предприятие по выпуску чипов, семь или восемь лет назад было достаточно вложить $10 млрд, как пояснил Гелсингер, а теперь эта сумма выросла в два раза.

AMD уже разрабатывает 3-нм компоненты, но признаёт, что закон Мура замедлил своё действие

Представителям ресурса Barron’s удалось пообщаться с генеральным директором AMD Лизой Су (Lisa Su), и в ходе интервью были затронуты те темы, которые на квартальной отчётной конференции не освещались в полной мере. Заявление одного из конкурентов о «смерти закона Мура» глава AMD оспорила, подчеркнув, что действие этого принципа действительно замедлилось. При этом Лиза Су не скрывает, что компания уже ведёт разработку 3-нм продуктов и присматривается к 2-нм техпроцессу.

 Источник изображения: AMD

Источник изображения: AMD

«Я думаю, что закон Мура замедлился. Нам придётся действовать иначе, чтобы сохранять прирост быстродействия и энергоэффективности», — пояснила глава компании. Напомним, что сформулированный в прошлом веке одним из основателей компании Intel Гордоном Муром (Gordon Moore) эмпирический принцип в своей более современной редакции говорил о способности полупроводниковой промышленности примерно удваивать плотность размещения транзисторов каждые два года. С практической точки зрения это означало, что производительность полупроводниковых компонентов увеличивалась, энергопотребление снижалось, да и выпускать их становилось дешевле.

Замедление закона Мура, о котором говорит Лиза Су, отчасти обусловлено ростом цен на обработанные кремниевые пластины с каждой новой ступенью литографии. Себестоимость чипов снижается всё меньше с каждым новым поколением, производительность чипов растёт не так активно, а энергопотребление снижается в меньшей степени. Это не отбивает у AMD желания двигаться вперёд, по словам Лизы Су: «Мы делаем достаточно много в сфере трёх нанометров уже сегодня и смотрим за этот предел в сторону 2 нм». Преодолевать препятствия, возникающие на пути закона Мура, компания намеревается при помощи чиплетов, трёхмерной компоновки и оптимизации программного обеспечения. Предусмотрены и некоторые другие инновации, о характере которых глава AMD пока не рассказывает.

Возвращаясь к теме вчерашнего квартального отчёта, глава AMD пояснила, что в долгосрочной перспективе спрос на производительные вычисления всё равно вернётся, имеющиеся трудности со сбытом продукции в серверном сегменте носят временный характер. В текущем году улучшение наступит уже во втором полугодии, как считает Лиза Су. В графическом сегменте она вполне довольна позиционированием архитектуры RDNA 3. Компания считает важным преимуществом своё присутствие как в сегменте игровых консолей, так и в сегменте дискретных видеокарт, а также гибридных процессоров со встроенной графикой.

Не стало Гордона Мура — одного из основателей Intel и автора закона, определившего развитие полупроводниковой отрасли

Гордон Мур (Gordon Moore), стоявший у истоков корпорации Intel, называл себя «случайным предпринимателем», но окружающие считали его талантливым инженером, позволившим создать одну из крупнейших компаний в полупроводниковой отрасли. Ещё в шестидесятых годах прошлого века ему удалось предсказать принципы развития всей индустрии. В минувшую пятницу Гордон Мур ушёл из жизни в возрасте 94 лет.

 Источник изображения: Intel

Источник изображения: Intel

Сооснователь Intel давно находился на пенсии, и свои последние дни провёл в доме на Гавайях в окружении семьи и близких. В браке с женой Бетти он состоял с 1950 года, у них родилось двое детей. После выхода на заслуженный отдых Гордон Мур много времени уделял путешествиям и рыбалке, а последнее из увлечений подтолкнуло его основать благотворительный фонд, который занимался сохранением водной фауны в различных регионах планеты. Личное благосостояние Гордона Мура журнал Forbes на начало текущего года оценивал в $7,2 млрд.

Родившийся в Сан-Франциско в 1929 году, Гордон Мур получил образование в Калифорнийском технологическом институте, которому после выхода на пенсию регулярно помогал деньгами. Научную степень Мур получил в 1954 году, а свой знаменитый эмпирический принцип развития полупроводниковой отрасли сформулировал в 1965 году в научной статье. Сперва он предрекал, что плотность размещения транзисторов на единице площади полупроводниковой схемы будет удваиваться каждый год, в дальнейшем этот шаг растянулся до полутора лет, а потом и до двух.

Свой профессиональный путь Гордон Мур начал в лаборатории Shockley Semiconductor, где и познакомился с Робертом Нойсом (Robert Noyce). В 1957 году они вместе с товарищами основали компанию Fairchild Semiconductor, а уже в 1968 году покинули её для создания корпорации Intel, которая на первых порах носила имя Integrated Electronics. Первым нанятым сотрудником корпорации оказался Энди Гроув (Andy Grove), который отвечал за общее руководство компании и в дальнейшем способствовал успеху бизнеса в два последних десятилетия прошлого века.

Исполнительным президентом Intel Гордон Мур был до 1975 года, с 1979 по 1987 годы он выступал в роли генерального директора и председателя совета директоров, а последний пост сохранял за собой до 1997 года. К 2006 году Мур окончательно покинул Intel, чтобы сосредоточиться на благотворительности и собственных интересах. В корпорации Intel высоко ценят вклад, который сделал её сооснователь в судьбу всей полупроводниковой отрасли, тщательно оберегая тот самый «закон Мура», следовать которому в развитии в последние годы становится всё сложнее.

AMD заявила, что закон Мура мёртв, но на ближайшие 6-8 лет выход есть, только чипы будут дорожать

Этой осенью глава NVIDIA заявил, что знаменитый закон Мура давно не работает, а каждый новый техпроцесс вызывает рост затрат разработчиков чипов. На это гендиректор Intel ответил, что указанное правило по-прежнему «живёт и здравствует». Технический директор AMD на этой неделе заявил, что действительно «закон Мура мёртв», но у компании есть решение на ближайшие годы, правда, придётся смириться с ростом затрат.

 Источник изображения: AMD

Источник изображения: AMD

Выступая на конференции Wells Fargo на этой неделе, технический директор AMD Марк Пейпермастер (Mark Papermaster) сообщил, что в ближайшие шесть или восемь лет технологии изготовления транзисторов на полупроводниковых кристаллах будут продолжать совершенствоваться, поддерживая технический прогресс в сфере компьютерных вычислений. При этом важно отдавать себе отчёт, как добавил представитель AMD, что затраты производителей и разработчиков будут расти.

«Что ж, я бы посоветовал всем нам думать об этом так: инновации всегда находят путь, преодолевая препятствия. Вы все много раз слышали, что закон Мура замедляется. Закон Мура мертв. Но дело не в том, что не будет инновационных технологий производства транзисторов. На самом деле, я вижу захватывающую новую технологию производства транзисторов <..> на следующие 6-8 лет, и мне абсолютно ясно, что мы собираемся сделать для улучшения технологий производства транзисторов, но они будут дороже, — отметил Пейпермастер. — Вы можете удваивать плотность каждые 18–24 месяца, но при этом вы останетесь в том же ценовом диапазоне (прим. ред. — это и есть формулировка закона Мура). Ну, это уже не так. У нас будут инновации в транзисторной технологии. У нас будет больше плотности. У нас будет меньше [потребление] энергии, но это будет стоить дороже».

Согласно тому самому закону Мура, плотность размещения транзисторов можно удваивать каждые 18 или 24 месяца, а стоимость полупроводниковых компонентов при этом останется на прежнем уровне. Последнее утверждение теперь утратило актуальность, как сказал технический директор AMD. При этом компания уверена, что сможет внедрять инновации в технологии изготовления транзисторов, увеличивать плотность их размещения, снижать уровень энергопотребления. Но всё это будет стоить дороже. Важное значение будет иметь, по словам Пейпермастера, способ объединения компонентов.

Так называемые чиплеты, разумеется, в этом смысле выходят на передний план. Шина Infinity Band позволяет AMD объединять в один чип разнородные кристаллы, каждый из которых изготовлен с использованием тех литографических норм, которые оптимальны для конкретного случая с точки зрения баланса технических характеристик и стоимости. Компания сейчас располагает ассортиментом из примерно 40 разных чиплетов, выпускаемых подрядчиками, при этом она входит в рабочую группу, создающую отраслевой стандарт UCIe. По новому универсальному интерфейсу чиплеты в составе одной системы смогут обмениваться данными на высоких скоростях. У AMD после его внедрения появится возможность интегрировать в свои решения компоненты сторонних разработчиков. Провайдеры облачных услуг в этом случае могут стать клиентами подразделения AMD, разрабатывающего процессоры «под заказ».

Гелсингер сказал, что у Intel Закон Мура работает, не то что у Хуанга и NVIDIA

Два важнейших американских разработчика полупроводниковой продукции разошлись во мнениях относительно Закона Мура. Гендиректор Intel Пэт Гелсингер (Pat Gelsinger) заявил на вчерашнем мероприятии, что выведенное полвека назад эмпирическое правило «живёт и здравствует», а соучредитель и глава NVIDIA Дженсен Хуанг (Jensen Huang) на прошлой неделе сообщил, что оно больше не действует.

 Источник изображения: intel.com

Источник изображений: intel.com

Соучредитель и бывший глава Intel Гордон Мур (Gordon Moore) в середине шестидесятых сформулировал, а спустя десятилетие скорректировал правило, согласно которому число транзисторов на чипе удваивается каждые два года, повышая его производительность. Чтобы увеличить количество транзисторов на чипе, необходимо сделать их меньше, и это требует интенсивного развития технологий производства. В течение долгих лет Intel была лидером в области технологий производства, а её процессоры отличались самой высокой плотностью транзисторов в мире, однако в последние годы инициативу перехватили TSMC и Samsung, которые сегодня работают по нормам 5 нм, тогда как Intel по-прежнему работает с технологиями 7 и 10 нм.

Одной из ключевых целей Intel при Гелсингере является возврат к мировому лидерству в области производства чипов, и для этого компании придётся за четыре года совершить пять последовательных шагов в совершенствовании технологических норм, хотя в обычных условиях каждый из них занимал бы два года. Для этого активно разрабатываются новые технологии литографии, внедряется архитектура RibbonFET — они помогут и далее уплотнять транзисторы на чипе, а техпроцессы скоро начнут обозначаться уже не нанометрами, а их десятыми частями — ангстремами.

 Источник изображения: intel.com

Выпуском чипов NVIDIA занимается TSMC, которая сегодня обладает самыми передовыми производственными технологиями и является крупнейшим в мире производителем чипов — NVIDIA же остаётся только разработка. Вместо Закона Мура глава компании Дженсен Хуанг говорит о стратегии «ускоренных вычислений»: наиболее востребованными задачами он сегодня считает технологии искусственного интеллекта, с которыми эффективнее прочих справляются графические процессоры NVIDIA. Но по сути «умершим Законом Мура» глава NVIDIA оправдал повышение цен на видеокарты нового поколения.

Похоже, рынок на стороне NVIDIA: за последние пять лет акции Intel подешевели на 28 %, тогда как ценные бумаги NVIDIA, напротив, подорожали более чем на 180 % — даже с учётом их падения на 58 % в 2022 году. Рыночная капитализация NVIDIA почти втрое превышает показатель Intel.


window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Всё своё ношу с собой: Nvidia представила контейнеры NIM для быстрого развёртывания оптимизированных ИИ-моделей 3 ч.
Nvidia AI Enterprise 5.0 предложит ИИ-микросервисы, которые ускорят развёртывание ИИ 4 ч.
NVIDIA запустила облачную платформу Quantum Cloud для квантово-классического моделирования 4 ч.
NVIDIA и Siemens внедрят генеративный ИИ в промышленное проектирование и производство 4 ч.
SAP и NVIDIA ускорят внедрение генеративного ИИ в корпоративные приложения 5 ч.
Microsoft проведёт в мае презентацию, которая положит начало году ИИ-компьютеров 6 ч.
Амбициозная ролевая игра Wyrdsong от бывших разработчиков Fallout: New Vegas и Skyrim в опасности — в студии прошли массовые увольнения 6 ч.
THQ Nordic раскрыла системные требования Alone in the Dark на все случаи жизни — для игры на «ультра» понадобится RTX 4070 Ti 7 ч.
Сливать игры до релиза станет опаснее — создатели Denuvo рассказали о технологии TraceMark for Games 7 ч.
Календарь релизов 18–24 марта: Dragon's Dogma 2, Rise of the Ronin, Horizon Forbidden West на ПК 9 ч.