تلاش Intel برای زنده نگاه داشتن قانون Moore

تلاش Intel برای زنده نگاه داشتن قانون Moore

Moore's Law توسط Gordon Moore، یکی از بنیان‌گذاران اینتل، مطرح شد که نتیجهٔ آن ساخت تراشه‌های کوچک‌تر، سریع‌تر و ارزان‌تر است. واقعیت امر آن است که نشان اختصاصی اینتل، یعنی قانون مور، که بیش از 50 سال قدمت دارد، در چالش کاهش اندازهٔ فیزیکی تراشه‌ها در حال تغییر شکل است. بسیاری از صاحب نظران معتقدند که قانون مور در حال از بین رفتن است. در همین راستا، Intel در حال تغییر روش اندازه‌گیری پیشرفت‌های تکنولوژی پردازنده‌هایش است تا قانون Moore را مانند قبل سرپا نگاه دارد! برای آشنایی بیشتر با سیاست‌های این شرکت فناورانه در ارتباط با زنده نگاه داشتن Moore's Law، در ادامه با سکان آکادمی همراه باشید.

اولین کسی باشید که به این سؤال پاسخ می‌دهید

کمپانی اینتل قصد دارد طرز محاسبهٔ پیشرفت‌های تکنولوژیکی‌اش را تغییر دهد تا بتواند به برقراری قانون مور در زمینهٔ اقتصادی و اندازهٔ تراشه‌ها پایبند بماند؛ در اصل، این شرکت با به‌کارگیری سلول‌های عریض‌تر، در حال تغییر نحوهٔ اندازه‌گیری تراکم منطقی ترانزیستورها است. به گفته Stacy Smith معاون اجرایی خط تولید، بهره‌برداری و فروش اینتل:

قانون مور هنوز نمرده؛ حداقل برای ما!

قانون مور چیست؟
به طور کلی، قانون مور بیان می‌کند که هزینهٔ ساخت تراشه‌ پیوسته کاهش می‌یابد در حالی که امکانات آن در حال افزایش است. تفسیر شرکت اینتل از قانون مور تا به‌ حال چندین بار دستخوش تغییر شده است؛ در ابتدا، شرکت اینتل در هر 18 ماه تعداد ترانزیستورها را ۲ برابر می‌کرد، سپس این بازه به هر ۲ سال رسید، اخیراً هم فرایند ساخت تراشه‌های 14 نانومتری، ۳ سال به طول انجامید که در نتیجه برخی کارشناسان بر این باور شدند که قانون مور در حال مردن است.

با به‌کارگیری محاسبات جدید، اینتل قدرت خود را دربارهٔ اینکه پیشرفت‌هایشان باعث شده قانون مور را کنار بزنند، به رخ می‌کشد! این شرکت همچنین اعلام کرده که هزینهٔ ساخت به ازای هر ترانزیستور را با ایجاد هر نسل جدید به نصف می‌رساند که این سیاست کاملاً با قانون مور هم‌خوانی دارد.

در رابطه با معیارهای اندازه‌گیری جدید اینتل، پیش‌بینی‌هایی انجام شده که اینتل باید راجع به آن‌ها احتیاط کند؛ به عبارت دیگر، این شرکت در حال ارائهٔ تغییرات متنوع و معرفی معماری‌های بیشتری برای هر یک از تراشه‌های روی خط تولید خود است و این کار باعث می‌شود رسیدن به مراحل بعدی در توسعهٔ محصولات، آرام‌تر پیش برود و به تعویق بیفتد. 

به گفتهٔ Nathan Brookwood، یکی از تحلیل‌گران اصلی Insight 64، فرمول جدید اینتل دربارهٔ قانون مور تلاشی از طرف این کمپانی است تا زمان از دست رفته و انتقال چالش‌برانگیزشان را از تراشه‌های 22 نانومتری به 14 نانومتری جبران کند. در حقیقت، گرچه اینتل بیش از یک دهه در ساخت این چیپ‌ها پیشتاز بود، رفته‌رفته شرکت‌های رقیب هم به این شرکت خواهند رسید؛ به طور مثال، سامسونگ برای دیوایس‌های موبایلی‌اش تراشه‌های 10 نانومتری می‌سازد، کوالکام نیز با مدل اسنپدراگون 835 پا به میدان گذاشته است.

شرکت اینتل در سال ۲۰۱۴
مشکلات پیش آمده طی پروسهٔ ساخت نمونهٔ 14 نانومتری در سال 2014، به این معنی است که اینتل نتوانست هزینه و تراکم ترانزیستورها را به میزانی که تمایل داشت برساند. طی بلوغ پروسهٔ ساخت تراشه‌های 14 نانومتری، اینتل تصمیم گرفت معیارهای اندازه‌گیری خود را تغییر دهد و به‌ نوعی قصد دارد سوئیچ استارت قانون مور را بچرخاند چرا که سرعت به‌روزرسانی‌های اخیر باعث شد تا دربارهٔ نحوهٔ اندازه‌گیری این پیشرفت‌ها تجدید نظر صورت گیرد.

در همین راستا، Nathan Brookwood معتقد است که این کار تا اندازه‌ای معقول به نظر می‌رسد و اینتل همچنان در میزان تراکم تراشه‌های خود از رقبا جلو می‌ماند به طوری که اینتل در تعداد گیت‌ها و متال‌پیچ‌ها هنوز هم برتری دارد و به همین دلیل تراشه‌هایش تراکم بیشتری دارند.

این شرکت قصد دارد هر سال معماری‌های جدیدی از تراشه‌های پی‌سی و سرور ارائه کند که کارایی آن‌ها در هر نسل حداقل 15٪ بهبود می‌یابد. مدل‌هایی که در آینده به بازار می‌آیند، هشتمین نسل از نظر هسته در تراشه‌های 14 نانومتری هستند و از نظر معماری تراشه نیز چهارمین نمونه این فناوری به حساب می‌آیند.

درآمد بر روش‌ محاسبهٔ تیک‌-تاک
طی سال‌های گذشته، اینتل از اندازه‌گیری به روش «تیک-تاک» فاصله گرفته است؛ در این روش، نسل پردازنده‌های جدید تیک بودند و معماری‌های جدید تاک. به عنوان مثال، ابتدا نسل 22 نانومتری با نام Ivy Bridge (به عنوان تیک) در سال 2012 معرفی شد و سپس مدلی با نام Haswell در همین نسل (به عنوان تاک) در سال 2013 معرفی شد (البته از سال 2014 مرحله‌ای به این دو اضافه شد به نام رِفرش که طی آن مدل‌های بهینه‌تر معرفی می‌شدند.)

از این پس، روش فوق دیگر استفاده نخواهد شد و در روش جدید که از آن به عنوان «هایپر اسکیلینگ» نام برده می‌شود، از علائم + و ++ برای نشان دادن پیشرفت‌های به دست آمده در نمونه‌های 14 و 10 نانومتری استفاده خواهد شد (در واقع، هایپر اسکیلینگ به اینتل این امکان را می‌دهد بدون عجله برای معرفی نسل جدیدتر، به ابداع و بهبود معماری‌های موجود بپردازد.)

به گفته Kaizad Mistry، معاون و مدیر بخش توسعهٔ تکنولوژی در کمپانی اینتل، تکنیک‌های لیتوگرافی‌های جدید مثل Quad-Patterning به اینتل کمک می‌کند تا از منافع اقتصادی که در قانون مور بیان شده استفاده بهتری به‌ عمل آورد و این کار باعث افزایش تراکم ترانزیستور می‌شود که به خودی خود بهبود کارایی و کاهش مصرف انرژی را به دنبال دارد.

اینتل در نظر دارد با هر اصلاح در تراشه‌های 10 نانومتری یعنی هر + و ++ جدید، به پیشرفت 15 درصدی در پرفومنس تراشه‌ها برسد. این شرکت همچنین می‌خواهد اندازهٔ تراشه‌ها را کاهش دهد تا جا برای ترکیب با واحد I/O، واحد Logic و بلاک‌های SRAM باز شود.

اینتل کاری را انجام می‌دهد که خودش آن را Aggressive Pitch Scaling می‌نامد؛ بدین صورت که بُردها، ترانزیستورها و بخش‌های مرتبط را به هم نزدیک‌تر نماید که نتیجهٔ آن، روی معماری 10 نانومتری کمک می‌کند تا تراکم ترانزیستور به 2.7 برابر بهتر از نمونه‌های 14 نانومتری برسد و این پیشرفت به گفته اینتل، خیلی بالاتر از میانگین قانون مور است!

منبع