Теги → isscc

Ядра Ryzen на 10 % меньше ядер Skylake и технологически эффективнее

Сравнивать процессоры Intel Skylake и Kaby Lake с AMD Ryzen лоб-в-лоб не так-то просто, ведь у первых существенную часть площади кристалла занимает интегрированная графика. Но на конференции International Solid State Circuits (ISSCC) AMD опубликовала официальные спецификации, в которых сравниваются именно процессорные ядра x86, реализованные Intel в версии Skylake и аналогичные ядра AMD — в версии Ryzen.

44 против 49 кв. мм, на 1 слой металлизации меньше

44 против 49 кв. мм, на 1 слой металлизации меньше, компактнее кеши

Из продемонстрированных данных следует, что ядро Ryzen занимает примерно на 10 % меньшую площадь на кристалле, нежели ядро Skylake. Аналитики и инженеры Intel при этом подтвердили, что архитектура Zen, несомненно, является конкурентоспособной. Увы, слишком много неизвестных существует, закрытых от обычного глаза и уха, и нам сложно судить, принесут ли эти 10 % весомую выгоду в себестоимости производства кристаллов Ryzen, хотя AMD сейчас не помешает любая экономия. Пока трудно сказать, за счёт чего достигнуто преимущество в площади — только ли за счёт оптимизации расположения транзисторов на кристалле или же что-то интересное кроется и в архитектуре, если сравнивать Zen и Skylake.

Один из первых снимков восьмиядерного модуля Ryzen

Один из первых снимков восьмиядерного модуля Ryzen

Не исключено, что AMD пришлось уступить в сложности блоков исполнения таких инструкций, как AVX, о чём свидетельствует ранее опубликованная таблица, в которой Zen примерно в два раза уступает Kaby Lake при работе с AVX2. Процессор умеет объединять 128-битные модули AVX, но расплата за поддержку AVX2 — скоростной пенальти в количестве тактов на инструкцию. Но если отступить от темы, Intel признает, что технологически AMD со своей новой процессорной архитектурой ей ничем не уступает. В частности, в Zen удалось добиться 15 % снижения ёмкости при переключении транзисторов, а дизайн конденсаторов переведён на основу MiM (metal-insulator-metal, металл-изолятор-металл). Технология MiM применяется AMD впервые.

Снимок кристалла Intel Skylake с пояснениями

Снимок кристалла Intel Skylake с пояснениями. Больше трети кристалла занимает интегрированная графика

В числе прочего технология MiM позволяет снизить напряжение питания и обеспечить более тонкий контроль за электрическими и частотными параметрами каждого ядра на общем кристалле. Это аппаратная сторона программной технологии SenseMI, о которой мы уже рассказывали читателям. Что же касается структурной организации архитектуры Zen, то новое ядро действительно имеет два 128-битных модуля FMAC (объединённый блок умножения-накопления,  fused multiply-accumulate).

И для исполнения инструкций AVX2 ему приходится объединять эти блоки. К счастью, до ситуации, когда эффективность процессора на рынке определяется его способностью быстро работать с набором инструкций AVX2, ещё очень далеко. Сам набор архитектурой поддерживается полностью, а планы AMD включают в себя как минимум четырёхлетнее развитие архитектуры Zen. Вполне возможно, что в итерации Zen+, помимо планируемого роста IPC, мы увидим и расширение модулей FMAC до 256 бит. Эти инструкции всё более активно используются программными комплексами по обработке мультимедийных данных, да и время будет подходящее, ведь в архитектуре Cannonlake Intel собирается внедрить поддержку AVX-512. Мы не думаем, что AMD захочет уступить Intel в этом вопросе, но пока это дело довольно отдалённого будущего. А на сегодня ясно, что у AMD получилось создать не просто конкурентоспособную процессорную архитектуру, но кое в чём опередить Intel и технологически, а это многого стоит, учитывая размеры и возможности процессорного гиганта.

ISSCC 2016 Preview: передовые чипы памяти и процессоры

Несмотря на то, что конференция International Solid-State Circuits Conference 2016 стартует только в феврале следующего года, уже сейчас можно узнать о некоторых интересных разработках, которые будут там показаны. Это важное для полупроводниковой отрасли событие каждый год посещают несколько тысяч профессиональных разработчиков микросхем.

thememoryguy.com

thememoryguy.com

Традиционно с серией докладов на ISSCC выступит компания Samsung. Она расскажет о своих достижениях в области чипов DRAM и флеш-памяти. Гвоздем программы станет доклад о 128-Мбит встраиваемой SRAM-памяти, выпущенной с использованием 10-нм технологии FinFET. Диаметр ячейки чипа составляет всего 0,04 мкм. Это самые маленькие SRAM-ячейки в отрасли.

thememoryguy.com

thememoryguy.com

Особое внимание Samsung уделит рассказу о 3D-стеке из восьми чипов DRAM, который обеспечит пропускную способность памяти 307 Гбит/с. Для сравнения, на ISSCC 2014 подобное решение характеризовалось пропускной способностью 128 Гбит/с. Конкурент Samsung, компания SK hynix покажет свою версию 3D-стека с пропускной способностью 256 Гбит/с.

Отдельный доклад Samsung посвятит 256-Гбит флеш-чипу с тремя битами на ячейку. Такой высокой ёмкости удалось добиться благодаря объединению на одном полупроводниковом кристалле 48 слоёв ячеек. В этой области опять же у Samsung есть конкуренты. Компания Micron расскажет о своём флеш-чипе ёмкостью 768 Гбит и площадью 179,2 мм2. Это самая высокая плотность записи информации для чипов памяти такого типа. Все подобные разработки нацелены на твёрдотельные накопители.

Особое внимание планирует привлечь MediaTek с докладом о первом в отрасли трёхкластерном 10-ядерном процессоре, который включает три CPU-кластера на основе архитектуры ARMv8a. Кластеры оптимизированы для работы на частотах 1,4, 2,0 и 2,5 ГГц. По сравнению с двухкластерными CPU, третий кластер обеспечивает увеличение общей производительности на 40 %, а также увеличение энергоэффективности на 40 %. Архитектуру с тремя кластерами, как известно, использует чип Helio X20.

Intel на ISSCC'15: о 14-нм чипах и перспективах 7-нм техпроцесса

В ходе ежегодной конференции International Solid-State Circuits Conference (ISSCC 2015), которая сейчас проходит в Сан-Франциско, компания Intel расскажет о своих достижениях по освоению новых техпроцессов. В частности, она представит самые маленькие в мире микросхемы SRAM, а также поделится планами по переходу на 10- и 7-нм проектные нормы.

AnandTech

AnandTech

В одном из докладов Intel планирует рассказать о SRAM-чипе с площадью ячейки 0,05 мкм2, который имеет плотность данных 14,5 Мбит/мм2. При напряжении питания всего 0,6 В эта память, использующая 14-нм техпроцесс, функционирует на тактовой частоте до 1,5 ГГц (Intel говорит о возможности повысить частоту до 3 ГГц). Ёмкость памяти составляет 84 Мбит (10,5 Мбайт), но её можно масштабировать до 100 Мбит и выше. Этот SRAM-чип Intel будет активно использовать в своих грядущих SoC-решениях, в частности, в модемах для смартфонов, а также различных встраиваемых устройствах.

AnandTech

AnandTech

Кроме того, компания представит 14-нм трёхзатворный SerDes-трансмиттер (сериализатор-десериализатор), который способен передавать сигналы на скорости до 40 Гбит/с с помощью модуляции NRZ или PAM-4. При площади микросхемы всего 0,03 мм2 этот трансмиттер является самым маленьким в мире, способным передавать данные на скорости более 25 Гбит/с. Ещё одно достижение Intel  14-нм контроллер последовательного соединения PCI Express с пропускной способностью 10 Гбит/с. Он потребляет всего 59 мВт и имеет площадь 0,065 мм2.

AnandTech

AnandTech

AnandTech

AnandTech

Отдельно будет организован круглый стол между крупнейшими отраслевыми игроками, такими как Intel, Qualcomm и другие. В ходе этого мероприятия Intel расскажет о технологических и экономических трудностях, связанных с переходом на 10- и 7-нм техпроцессы. Компания уверяет, что при освоении 10-нм техпроцесса ей удастся сократить время вывода его на рынок на 50 % по сравнению с 14-нм, который претерпел множество задержек. При этом Intel надеется, что ей удастся обойтись без применения EUV-литографии. А вот переход на 7-нм нормы уже потребует новых материалов и технологий, детали которых компания пока не раскрывает.

Китай готовит новый собственный процессор для ПК и серверов

Китай представит свой новый 8-ядерный процессор Godson в начале следующего года, чтобы продемонстрировать возможности в области производства чипов по сравнению с Intel, AMD и ARM. Компания Loongson Technology, частично финансируемая Китайской академией наук, предоставит информацию о процессоре Godson-3B1500 с частотой 1,35 ГГц и производительностью на уровне 172,8 гигафлопс при энергопотреблении в 40 Вт. Детали о CPU будут поведаны в следующем году на мероприятии International Solid-State Circuits Conference в Сан-Франциско (17—21 февраля).

Процессоры Godson являются результатом принятого десятилетиями ранее решения Китая создать собственный процессор для ПК, серверов и суперкомпьютеров. Исследования начались в 2001 году, а первым чипом стал 32-битный Godson-1. Чипы, основанные на 64-битном дизайне, Godson используются начиная с 2008 года в энергоэффективных ноутбуках вроде нетбука Lemote, а также в суперкомпьютере ShenWei, представленном в прошлом году.

Godson-3B1500 является логическим развитием 8-ядерного Godson-3B. Он производится с соблюдением 32-нм норм и обладает 1,14 млрд транзисторов. Несмотря на то, что новый чип использует вдвое больше транзисторов, он является более энергоэффективным по сравнению с Godson-3B, представленным на ISSCC в прошлом году. Согласно предварительному анонсу, новый дизайн Godson-3B демонстрирует на 35% более высокую производительность в вычислениях с плавающей запятой, сохраняя тот же уровень энергопотребления.

Godson-3B являлся 65-нм процессором с 8 ядрами, разделёнными на два 4-ядерных узла. Каждый узел обладает распределённой кеш-памятью L2 объёмом 2 Мбайт, контроллером памяти DDR2/DDR3 и контроллером HyperTransport. Этот чип имел максимальную рабочую частоту 1 ГГц при производительности 128 гигафлопс в вычислениях с двойной точностью и TDP 40 Вт.

Godson-3B1500, как уже сказано, работает на частоте 1,35 ГГц при том же энергопотреблении 40 Вт. Производительность в вычислениях с двойной точностью увеличилась до 172,8 гигафлопс. Как сообщает ресурс CPU-World, чип 3B1500 будет иметь меньший размер кристалла — 182,5 мм2 против 299,8 мм2 у 3B. Объём кеш-памяти L2 не изменится, зато процессор получит 8 Мбайт кеш-памяти L3.

Чипы Godson основаны не на архитектуре ARM, которая сегодня широко распространена в мобильной электронике, и не на x86, используемой в процессорах Intel и AMD. Godson базирован на наборе инструкций MIPS64 от разработчика чипов компании MIPS, которая была поглощена английской Imagination Technologies. В отличие от других процессоров, чипы Godson не поддерживаются в платформах Windows и работают обычно на различных вариантах Linux. Стоит отметить, что и Android 4.1 уже перенесена на архитектуру MIPS.

Согласно Дину МакКаррону (Dean McCarron), 40-Вт процессор Godson-3B1500, скорее всего, разрабатывается для использования в настольных компьютерах, ноутбуках и серверах. По его словам, усилия Китая в области разработки чипов преследуют одну цель — чтобы страна обладала собственной программной и аппаратной инфраструктурой и меньше зависела от внешних ресурсов.

4-ядерный чип Godson-3A использовался в ноутбуках вроде Loongson 3A Notebook, который наделён 13,3-дюймовым экраном (1366x768), оснащается чипсетом AMD RS780E + SB710, 2 Гбайт оперативной памяти, 320-Гбайт жёстким диском, выходом HDMI, слотом для SIM-карт и весит 2 кг.

Китай также в последние годы начинает соревноваться с США, Японией и другими странами в создании самых быстрых суперкомпьютеров. Так, Sunway BlueLight MPP, в основе которого лежат процессоры ShenWei SW1600 на базе Godson, занял 28 место в последнем ноябрьском рейтинге самых быстрых суперкомпьютеров.

Материалы по теме:

Источники:

NHK разработала 33-Мп CMOS-сенсор с поддержкой съёмки 120 кадров/с

Исследовательские лаборатории науки и технологий (STRL) японской компании NHK сообщили о разработке 33-Мп CMOS-сенсора с частотой в 120 кадров в секунду. Этот сенсор рассчитан на продвижение формата 8k4k Super High Vision, разрабатываемого NHK. На этот раз частоты выросли с 60 до 120 кадров в секунду, благодаря чему сенсор стал более пригоден для видеосъёмки быстродвижущихся объектов. Детали о сенсоре были рассказаны во время мероприятия ISSCC 2012.

CMOS-сенсор, разработанный для  Super High Vision

CMOS-сенсор производится с соблюдением 180-нм техпроцесса и имеет размеры 26,5x21,2 мм. Разрешение в пикселях — 7808x4336, но эффективное разрешение при этом несколько меньше — 7680x4320. размеры каждого пикселя составляют 2,8×2,8 микрометра.

 

Блок-схема чипа

Для улучшения частоты кадров лаборатории STRL улучшили преобразователь A-D. 12-битное разрешение было реализовано благодаря использованию двойного преобразователя A-D. Как будто двухуровневое сито первое преобразование A-D выводит первые 4 бита, а второе — остальные 8 бит. С помощью данной архитектуры, как отмечает STRL, время обработки было существенно снижено, как и энергопотребление: новый преобразователь A-D потребляет 800 мВт.

 

Архитектура преобразователя A-D

Материалы по теме:

Источник:

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Великобритания определилась с выбором следующего поколения ядерных реакторов для модульных АЭС — ими станут реакторы с газовым охлаждением 33 мин.
В Германии в ассортименте IKEA появились резервные аккумуляторы с беспроводной зарядкой смартфонов 43 мин.
Швейцарский четвероногий колёсный робот научился вставать на задние конечности 51 мин.
NASA провело статические огневые испытания макета ускорителя ракеты-носителя следующего поколения 2 ч.
Nissan представила прототип лунохода с полным приводом e-4ORCE 2 ч.
Дебютировала панель Redmi Monitor 27-inch Pro с разрешением 2К 4 ч.
Каждый четвёртый автомобиль Tesla Model Y китайской сборки 2021 года будет отозван для серьёзного ремонта 5 ч.
Raijintek представила кулер Eleos 12 Duo RBW с двумя вентиляторами 5 ч.
Анонс смартфонов семейства Redmi K50 ожидается в феврале 5 ч.
Oppo готовит доступный смартфон с двойной камерой и 6,56" дисплеем 6 ч.