Диета за аритметични служители (архив)
Информационни технологии. - Процесорите, но и чиповете с памет, изискват охлаждане с все по-голяма производителност, тъй като те почти консумират енергия. Сега производителите отстъпват и търсят начини да спестят електричество, но не и изчислителна мощност.
От Питър Уелчеринг
- електронна поща
- разделям
- Tweet
- Джоб
- Да натиснеш
- Подкаст
Повече изчислителна мощност, по-ниски енергийни изисквания и по-малко генериране на топлина по време на работа - това са изискванията, които разработчиците на чипове трябва да изпълнят. В Intel инженерите използват така наречената контейнерна технология. Точно както отделни контейнери се поставят на кораб, този метод за производство на чипове комбинира отделни процесорни елементи в система. В средата на февруари директорът за развитие на Intel Едуард Со представи чип-прототип с 80 процесорни ядра на Международната конференция в Сан Франциско. Собствените енергоспестяващи транзистори гарантират, че само тези процесорни ядра и части се захранват с мощност, която работи в момента. Изключително сложен процес, който притеснява и директора за развитие Едуард Со.
"Трябва да бъдем внимателни с новите технологии. С всяка технология, която постигаме напредък, ние внасяме по-добра интеграция на функции, още по-голяма производителност и по-внимателно потребление на енергия. Сега всеки знае закона на Мур: броят на транзисторите на чипа се удвоява на всеки две години. Тъй като технологията става по-сложна, трябва да намерим начини да компенсираме сложността. "
Специално вградените транзистори за наблюдение трябва да облекчат цялостната система и да поемат сложната функция за управление за разпределение на мощността в процесора. Но за това управление на процесора транзисторите трябва да се превключват още по-бързо. Инженерите-разработчици са използвали метод, който също е бил успешен от години в разработването на микрочипове. Те просто продължаваха да правят слоевете на транзистора все по-тънки и по-тънки. Колкото по-тънък е транзисторният слой, толкова по-бързо транзисторът може да превключи. Инженер по разработка на IBM Dr. Инго Алер.
"Тези тънки слоеве обаче имат недостатък. Тъй като сега се появяват течове на изтичане, които не сме виждали преди. Ние наричаме това тунелни токове. Това е известно от квантовата механика и може да се изчисли с помощта на квантова механика. Това е проблем с дизайна на микрочиповете, тъй като са токове, които всъщност не трябва да възникват и, второ, те са директно включени в консумацията на енергия. В режим на готовност веригата консумира енергия, въпреки че всъщност нищо не е направено. "
Основният материал за транзисторните слоеве досега е силиций. Със силиция инженерите просто достигнаха своите граници в развитието на транзисторите. Ето защо разработчиците на AMD и IBM са потърсили заместващи материали за силиция, използван преди това в управляващия елемент на транзистора. Търсеният материал трябва да има отлични електрически свойства, които могат да бъдат специално регулирани. Инженер-разработчик Инго Алер:
"Все още не мога да обявя точния състав на материала. Мога да кажа само толкова много: той се основава на хафний."
Хафнийът е сребристосив лъскав метал, който е изключително пластичен и доста тежък. Разработчиците на чипове са заменили силициевия оксид в долния край на управляващия елемент на транзисторите с материал на основата на хафний и слоевете над управляващия елемент, които преди това са били направени от силиций, с друг метал. Старият добър силициев транзистор се превърна в метален транзистор. Микрочиповете на базата на метални транзистори са не само по-бързи, но и използват значително по-малко електричество. Това ги прави също толкова интересни за използване в навигационни устройства, мобилни телефони с множество допълнителни функции или малки преносими компютри и игрови конзоли, колкото и за големи суперкомпютри или в системи за управление на влакове, автомобили и самолети.