Только Intel представила вчера процессоры Xeon W-3300 для рабочих станций, как уже появились тесты таких CPU и их сравнение с конкурентами из стана AMD.
Для начала напомним, что Xeon W-3300 представляют собой первые в этом сегменте у Intel 10-нанометровые процессоры, в основе которых лежит архитектура Sunny Cove и которые фактически являются Ice Lake на максималках. Топовый W-3375 содержит 38 ядер, то есть по этому показателю новинки Intel совершенно не дотягивают до Ryzen Threadripper Pro 3000. Причём, как показали тесты, и по производительности тоже.
Особые комментарии к этим диаграммам явно излишни. Зачастую процессоры Threadripper Pro обходят новинки Intel с меньшим количеством ядер. И это при том, что до конца года должны выйти Threadripper 5000 на архитектуре Zen 3.
Выделить можно разве что тест HPL Linpack, где процессоры Intel показывают себя отлично.
Также источник говорит, что новые процессоры Intel имеют проблемы с производительностью при профиле Balanced, но намного лучше смотрятся в профиле Performance.
И хотя такие CPU обычно покупаются в составе готовых систем, всё же не сравнить цены будет неправильно.
Как мы знаем, топовый 38-ядерный Xeon W-3375 стоит 4500 долларов. Для сравнения: 32-ядерный Threadripper Pro 3975WX имеет рекомендованную цену в 2750 долларов, то есть при большей производительности он ещё и более чем в полтора раза дешевле. А за 5500 долларов уже предлагается 64-ядерный флагман линейки.
Говорят техпроцесс — НЕНАСТОЯЩИЙ!
Привет Пикабу на связи МК! В начале мая компания IBM объявила о прорыве и представила чип, построенный по техпроцессу 2 нм. Казалось бы, это же шедевр! Однако если посмотреть на официальные слайды компании невольно задаешься вопросом — а где тут 2 нм? Затвор транзистора 12 нм, линейные размеры вообще до 44 нм.
Получается, что — IBM обманула? В общем и целом — да. И не только она: на протяжение десятилетий нам врали об используемых техпроцессах в различных чипах. Так что пора стряхнуть лапшу с ушей и разобраться, что же такое техпроцесс на самом деле, и что вместо него указывают производители кремниевых чипов. Как всегда — текстовая версия под видео.
Немного истории в смеси с физикой
Ни для кого не секрет, что любой процессор состоит из тысяч, миллионов и даже миллиардов транзисторов — таких крошечных переключателей.
Если ток через транзистор не течет, это можно обозвать логическим нулем. Течет — единицей. Поздравляю, мы только что изобрели двоичную логику.
Проблема лишь в том, что для большинства пользовательских процессоров даже 70-ых годов требовалось тысячи транзисторов.
Разумеется, пинцетами их никто по процессорам не раскладывал, а вместо этого использовали фотолитографию, то есть буквально вытравливали в кремнии транзисторы через специальные маски мощными лазерами.
И тогда, да и сейчас, именно оборудование для фотолитографии было ограничивающим фактором роста — по сути все упирается в то, насколько маленький объект лазер может вытравить в пластине. И производители чипов быстро смекнули, что этой величиной можно писькомериться, но правда в обратную сторону, чем меньше — тем лучше.
И назвали ее техпроцессом. Да, техпроцесс — это не размер транзистора. Это именно разрешающая способность оборудования — иными словами, какой толщины может быть штрих, оставляемый лазером в кремнии. Ну и так как в транзисторе самой тонкой областью является затвор, то можно говорить, что техпроцесс — это размер затвора транзистора.
Почему этот параметр настолько важен? Чем меньше техпроцесс — тем больше транзисторов можно будет упихнуть в ту же площадь, и тем быстрее будет работать процессор. К тому же чем меньше транзистор — тем меньше энергии ему нужно для работы, и тем энергоэффективнее получается процессор.
Первые проблемы
В итоге с 70-ых годов прошлого века и до начала нового тысячелетия никаких особых проблем с техпроцессами не было: если все начиналось с красных 700-нм лазеров и техпроцесса в 10 мкм, то миллениум мы отметили уже с фиолетовыми лазерами на 400 нм и техпроцессом в 130 нм.
То есть техпроцесс стал тоньше на два порядка, при этом частоты выросли более чем в тысячу раз — с нескольких сотен килогерц у Intel 4004 до гигагерца у Athlon и Pentium 3.
Причем, кстати, пока техпроцесс составлял несколько микрометров, то есть был больше длины волны видимого света, можно было разглядеть отдельные транзисторы в обычный световой микроскоп. Сейчас это уже нереально — нужен дорогущий электронный микроскоп.
И я не просто так остановился на 130-нмах. Это был последний честный техпроцесс, по которому можно было сравнивать процессоры от различных компаний. Дальше начался легкий мухлеж, и положила этому начало Intel.
Компания стала откровенно подгонять свои процессоры под закон Мура, который гласит о том, что число транзисторов на интегральной схеме должно удваиваться раз в два года. Теперь вспомним школьный курс математики: для удваивания количества объектов на той же площади нужно уменьшить их линейные размеры в корень из 2 раз, или приблизительно в 1.4 раза.
А теперь поделите 130 на 90 — вы как раз получите около 1.4. И да, именно 90-нм техпроцесс использовался в Pentium 4, и, сюрприз, честным он не был.
На деле фотолитографическое оборудование было лишь слегка лучше чем то, что использовалось для 130-нм — и, к слову, это объясняет то, почему Pentium 4 были такими горячими и требовали уже серьезное охлаждение с медным пятаком.
Дальше — больше: в середине нулевых Intel была занята догонялками с AMD, ибо компании нужен был крутой двухъядерный процессор. Так и родилась линейка Core Duo, которая даже сейчас используется в офисных ПК. Официально эти процессоры работали на 65-нм техпроцессе. А теперь поставьте видео на паузу и поделите 90 на 65. Ну вы поняли, да? Опять получилось около 1.4.
Но, в общем и целом, тогда Intel этот мухлеж простили, ибо, с одной стороны, о нем знали далеко не все, а с другой — язык не поворачивается назвать что Pentium 4, что Core Duo плохими процессорами. В итоге маркетологов было уже не остановить, и что же мы получили?
От четкого физического понятия «разрешающая способность фотолитографического оборудования» мы перешли к достаточно размытому линейному размеру транзистора, который, вообще говоря, далеко не жестко связан с размерами затвора. Но, надо отметить, что хоть какая-то привязка к железу осталась. Правда, не надолго.
Полный отказ от логики и физики
Следовать букве закона Мура перестало получать уже в начале 2010-ых годов: последним техпроцессом, привязанным к линейным размерам транзистора, стали 32 нм, или знаменитые процессоры Sandy Bridge, они же Intel Core 2-ого поколения.
А дальше снова вмешалась физика: и хотя линейные размеры транзисторов не жестко связаны с затвором, все же уменьшение первых влечет к уменьшению вторых. И в итоге дошло до того, что больше уменьшать затвор просто не получалось: он переставал работать барьером, позволяя относительно свободно проходить через себя электронам.
И тогда появилась технология FinFET, дословно — плавниковый транзистор. Ключевым моментом стал уход из 2D в 3D: теперь затвор транзистора был не прямой, а имел П-образную структуру, что позволило увеличить его длину и избежать туннеллирования электронов через него.
К чему это привело? К тому, что это убило само понятие техпроцесса. Если раньше была хоть какая-то связь между размерами транзистора и его затвора, то с переходом к 3D-транзисторам и FinFET она совсем исчезла. То есть теперь нет никакой связи между фотолитографическим оборудованием и техпроцессом.
Разумеется, маркетологи радостно сказали «ага» и бросились клепать маркетинговые нанометры уже совершенно не стесняясь и не придерживаясь логики или физики.
В основном все продолжили считать техпроцессы по поверхностной плотности транзисторов, однако уровень достоверности с учетом их текущей 3D-шнести зашкаливает.
Причем, что забавно, наглость маркетологов у разных компаний разная, в итоге получаются смешные ситуации: например, принято хейтить Intel за то, что она только-только перешла на 10-нм техпроцесс, тогда как у TSMC во всю развивается 7-нм производство. Окей, глянем на линейные размеры транзисторов и что же мы видим?
Разница-то совсем невелика, а с 7-нм техпроцессом от Global Foundries у Intel вообще почти паритет.
А теперь просьба фанатов AMD отойти от экранов. Если перейти к настоящим нанометрам, то есть к затвору транзисторов, то у Zen 2 — а это 7 нм TSMC, напоминаю, — он составляет 22 нм. А вот у 14-нм Intel 10-ого поколения затвор 24-нмый.
Оценили всю силу маркетинга?
Будущее
И когда думаешь, что «ну хуже уже точно некуда», в пол обычно стучат снизу. Встречайте — HNS, Horizontal NanoSheets или горизонтальные нанолисты. Все дело в том, что уже и П-образный затвор с уменьшением размеров начинает пропускать электроны, поэтому теперь плавник предлагают разделить на несколько частей.
То есть теперь само понятие длины затвора не будет играть большой физической роли, так как он не сплошной. Так что техпроцесс чисто технически не получится высчитать. Goodnight, sweet prince.
Ну и подводя итог: техпроцесс не значит сейчас ровным счетом ничего. Его рисуют красивым маркетологи для улучшения продаж.
Поэтому не имеет никакого смысла смотреть на этот показатель у современных CPU или GPU — лучше обратить внимание на бенчмарки, которые честно покажут превосходство того или иного чипа.
И даже данные по поверхностным плотностям, которыми делятся многие производители чипов, теперь можно просто подтереться, так как они не учитывают их объемную структуру. Поэтому еще раз повторюсь — забудьте про нанометры, бенчмарки наше все.
Подписывайтесь если было интересно!
Мой Компьютер — специально для Пикабу.
32-ядерный Xeon набрал почти 53 000 очков в Geekbench 4
До выхода 14-нанометровых процессоров Skylake-EP для серверной платформы Intel Purley (LGA3647) остаются считанные месяцы, и интерес к данным CPU только растёт, поскольку чипмейкер собирается представить свои первые 32-ядерные модели с 64 потоками обработки данных. Свидетельств этому уже не мало. Так, в ноябре прошлого года мы писали о появлении опытного образца 32-ядерного процессора Skylake-EP на китайской торговой площадке Taobao.
Помимо этого, в базе результатов тестового приложения Geekbench нашлось огромное количество записей, в которых фигурирует безымянный (во всяком случае, пока) процессор Intel Xeon с теми же 32 ядрами и уровнем производительности, позволяющим набирать вплоть до 52 958 очков в бенчмарке Geekbench 4.
В первоначальные планы компании Intel на текущий год входил выпуск процессоров Skylake-EP (они же Xeon E5 v5) с количеством физических ядер от 4 до 28 шт.
Приняв во внимание намерение AMD представить 32-ядерный серверный CPU с кодовым именем Naples, стратеги из Санта-Клары, похоже, внесли определённые коррективы в технологическую дорожную карту, увеличив максимальное количество ядер с 28 до 32.
Вышеупомянутый экземпляр Xeon E5 v5/Skylake-EP, согласно онлайн-базе, работал на частоте 2,3 ГГц (возможно, с учётом турборежима — при номинале 2,1 ГГц) и оперировал 45 Мбайт разделяемой кеш-памяти третьего уровня. Исходя из наличия у его 28-ядерного собрата 38,75 Мбайт кеша L3 (см. таблицу ниже), интеграция 45 мегабайт в старший процессор — ход вполне логичный.
Предварительно, модель CPU Intel Skylake-EP с максимальным количеством вычислительных (x86-64) ядер получит название Xeon E5-2699 v5 и будет рассчитана на производительные двухпроцессорные системы.
Ниже в иерархии расположатся чипы с 4–28 ядрами, 8,25–38,75 Мбайт кеш-памяти третьего уровня, тактовой частотой от 1,5 ГГц и выше (без учёта boost-режима), тепловым пакетом от 73 Вт до 165 Вт и поддержкой технологии Hyper-Threading.
Материнские платы LGA3647 пока выпускаются в расчёте на сборку серверов с процессорами Xeon Phi 7200 (Knights Landing) в соответствующем конструктиве. Анонс моделей Xeon E5 v5 обещает стать катализатором значительного расширения ассортимента этих системных плат. Точная дата анонса процессоров Skylake-EP станет известна несколько позже.
Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER. | Можете написать лучше? Мы всегда рады новым авторам.
Источники:
Не смешите мой "Эльбрус". Россия нашла парадоксальный ответ на самые жёсткие санкции США
Охлаждение отношений Запада с Россией продолжается. Против нашей страны вот-вот могут быть введены новые санкции. При этом в сфере высоких технологий, очевидно, мы всё ещё сильно зависим от таких корпораций, как Intel, AMD, Microsoft и других. Есть ли у нас чем заменить их продукцию или жёсткие санкции в IT станут настоящим ударом под дых с последующим глубоким нокаутом?
Если мы говорим о перспективе новых санкций, то для России существует сфера, в которой они будут не менее чувствительными, чем отключение российских банков от международной системы SWIFT.
Это сфера высоких технологий, где Россия из-за действий либеральных реформаторов ещё с 1990-х годов имеет гигантские проблемы, не производя почти никакой собственной продукции.
По сути, реформаторы последовательно вели нас к этому последние 30 лет, разваливая отечественные предприятия высокого производственного цикла с одновременной переориентацией всей экономики на сырьевую базу.
При этом ситуация в мире развивается таким образом, что сейчас уже некорректно ставить вопрос о том, что будет, если санкции в IT будут введены. Гораздо правильнее интересоваться, что мы будем делать, когда это случится.
Есть ли у нас такие технологии, которые помогут выжить, если корпорации вроде Intel перестанут продавать нам свои процессоры? Что будет с нашими цифровыми системами, оборонкой, госорганами и чем будут пользоваться рядовые жители?
Через тернии
В этой статье мы поговорим об уникальной и полностью российской разработке – процессорах «Эльбрус», которые создаёт компания АО «МЦСТ» (бывший «Московский центр SPARC-технологий»). Сегодня уже работающие и поставляемые на рынок современные «Эльбрусы» не уступают, а отчасти и превосходят аналоги от западных корпораций. Вы не ослышались, и это не опечатка.
Сама архитектура (компоновка и принцип работы элементов) «Эльбрусов» начала разрабатываться ещё в 1986 году в Институте точной механики и вычислительной техники (ИТМ и ВТ) им. С. А. Лебедева.
Этот институт к тому моменту уже произвёл два советских суперкомпьютера – «Эльбрус-1» (он был самым мощным в мире на тот момент) и «Эльбрус-2».
В 1991 году ИТМ и ВТ завершил разработку «Эльбруса-3» и уже тогда стало понятно, что в своих образцах мы пошли по совершенно иному пути, нежели американцы.
В 1991 году СССР рухнул, и «Эльбрус-3» из-за недостатка финансирования так и не увидел свет. Его разработчики в том же году основали компанию ЗАО «МЦСТ», где и продолжили развивать «Эльбрусы».
Даже как-то странно, что либералы-реформаторы в своё время не дотянулись до этого предприятия, ведь умудрились же они в ельцинскую эпоху распиливать и военные корабли, и ракеты на металл.
Скорее всего, МЦСТ спасло непонимание реформаторами значимости предприятия и его разработок.
Однако эту значимость хорошо понимали на Западе. Если разработки удалось сохранить в России, то этого нельзя сказать о самих разработчиках. К сожалению, очень многих талантливых инженеров тогда заманила в свои сети американская Intel. В 2004 году Intel, по сведениям ряда СМИ, и вовсе хотела купить весь МЦСТ со всеми его разработками, но, слава Богу, компания не продалась.
С тех пор МЦСТ по госзаказу разработала целую серию новых «Эльбрусов», которые поначалу не могли сравниться с новинками от Intel, но всё-таки со своими задачами справлялись. И сейчас ситуация меняется в лучшую сторону.
Теперь удивительное. На «Эльбрусах» уже работают не только системы регулирования движения РЖД, но и базы МВД, включая всю базу загранпаспортов граждан России.
Вы знали об этом? В этих критически важных элементах цифровой инфраструктуры России больше нет Intel, нет американских процессоров.
Переход был осуществлён «бесшовно», как говорили в МЦСТ, никто ничего и не почувствовал. Сколько же стоило создание этих процессоров?
В 2016 году Минпромторг выделил МЦСТ 1,25 млрд рублей на разработку двух новейших процессоров – «Эльбрус-8С» и «Эльбрус-1С+». Именно эти чипы впоследствии и поступили на «вооружение» РЖД и МВД.
7 июля 2020 года МВД объявило о закупке у МЦСТ серверов на «Эльбрусах-8С» за 270 млн рублей. В январе прошлого года РЖД купила 15 тыс. компьютеров на «Эльбрусах-1С+» за 1,08 млрд рублей.
Импортозамещение состоялось, деньги были отданы российскому, а не американскому предприятию, а важным структурам было поставлено отечественное оборудование.
Стоит отметить, что речь идёт, конечно, не о компьютерах для пользователей, а о серверных системах, управляющих большими массивами данных.
Все они работают на ядре операционной системы Linux, включённой в реестр отечественного ПО Минкомсвязи (на Astra Linux, например, работают серверы ФСБ и других правительственных структур, где по понятным причинам, как и в оборонке, не может быть никакой Windows). Но что это за процессоры и насколько они конкурентоспособны?
Чем хороши «Эльбрусы»
Последние модели «Эльбрусов» оказались весьма востребованными. «Эльбрус 8С», например, – это современный восьмиядерный процессор с тактовой частотой 1,3 ГГц, а «Эльбрус-8СВ» уже разогнан до 1,5 ГГц. Но главная особенность «Эльбрусов» – не тактовая частота, а их уникальная архитектура. Давайте рассмотрим некоторые технические детали.
Ключевые черты архитектуры «Эльбрус» – энергоэффективность и высокая производительность, достигаемые при помощи задания явного параллелизма операций,
– говорится на сайте МЦСТ.
В отличие от архитектуры x86, которую использует Intel, «Эльбрусы» обладают собственной, которая позволяет выполнять больше операций в один вычислительный такт.
Российский процессор будет выполнять их параллельно, тогда как аналог от Intel выстроит в последовательную очередь с обозначением приоритета.
Это и даёт «Эльбрусам» ощутимый прирост производительности даже при более старом техпроцессе и более низкой тактовой частоте, что экономит электроэнергию.
Как отмечал Минпромторг, среди основных достоинств «Эльбрусов» – возможность выполнять на каждом ядре до 25 операций за один машинный такт, система эмуляции, которая позволяет запускать программы для архитектуры x86 (пользователь не почувствует перехода), а также более эффективная обработка криптографических (зашифрованных) данных, то есть кибербезопасность тут на высоте. Эти чипы почти невозможно «сломать» хакерам из-за совершенно иного принципа работы. Всё это делает «Эльбрусы» классными процессорами для промышленных предприятий, российской оборонки и для правительственных структур, для чего они предназначены сейчас в первую очередь.
Техпроцесс сегодня – это своего рода стандарт производства. Чем меньше цифра, тем мельче кристаллы, меньше энергопотребление, сложнее производство и современнее сам процессор.
«Эльбрус-8С» производится по 28-нанометровому (нм) техпроцессу, тогда как Intel в погоне за своим конкурентом из AMD уже ускакала вперёд и анонсирует создание своих чипов по стандарту 7-нм.
Но не стоит считать, что мы безнадёжно отстали.
Совсем недавно Intel села в лужу, представив новый техпроцесс SuperFin, который является 10-нанометровым, но якобы «ощущается» как 7-нанометровый. По оценкам СМИ, это была неуклюжая попытка скрыть свой провал.
Более того, Intel проиграла «войну чипов» компании AMD, чей процессор Ryzen последней серии оказался производительнее. В ответ в Intel в начале 2021 года представили новинку – процессор Core i9-11900K, который изготовляется по технологии 14-нм.
Им пришлось откатиться к более старому техпроцессу, чтобы конкурировать.
А что же МЦСТ? Теперь и Россия участвует в этой гонке. В октябре 2020 года компания объявила, что уже разработала новый 16-ядерный процессор «Эльбрус-16С», который изготовляется по техпроцессу в 16-нм.
То есть отставание от Intel тут уже невелико. Этот «Эльбрус» будет иметь тактовую частоту 2ГГц и станет первым отечественным процессором, показавшим такие характеристики.
Полностью разработка процессора должна завершиться в 2021 году, а производство начнётся в первой половине 2022 года.
Но МЦСТ решила пойти и дальше, анонсировав «Эльбрус-32С». И это уже нечто запредельное. Этот процессор будет изготовляться по технологии в 7-нм, получит 32 ядра (сравните с восемью у «Эльбрус-8С»), а объём оперативной памяти составит 2 Тбайта на микропроцессор.
В конце 2020 года Минпромторг определил исполнителей опытно-конструкторских работ по созданию трёх новых отечественных микропроцессоров. По этому тендеру 7,49 млрд рублей министерство выделило на «Эльбрус-32С».
Деньги были выделены в рамках реализации мероприятий по госпрограмме «»Развитие электронной и радиоэлектронной промышленности» на 2020-2025 гг.».
Всего трём предприятиям, включая МЦСТ, было выделено 20 млрд рублей.
Кстати, на «Эльбрусах» уже сейчас начали работать современные видеоигры, что тоже показатель. Российский процессор показал производительность не хуже аналога Intel Core. При этом тестировался «Эльбрус-8С», а ведь новинки уже на подходе.
Ложка дёгтя
Отечественные процессоры выглядят конкурентоспособно. Но в отличие от западных корпораций, Россия не в состоянии произвести их сама. «Эльбрусы» по заказу МЦСТ изготовляются на тайванском заводе TSMC, который также частично собирает микрочипы для Intel, Apple и других корпораций.
В МЦСТ заявляют, что тайваньское предприятие никак не может украсть или скопировать архитектуру «Эльбрусов», так как в заказы не включается документация, только планы сборки. А потому так называемый реверс-инжиниринг невозможен. Ведь одно дело скопировать компоновку элементов, и совсем другое – понять принцип их работы в архитектуре.
Вместе с тем, факт сборки наших процессоров за рубежом выглядит, конечно, нелицеприятно.
То есть наша беда не в том, что мы не можем сами придумать собственные современные процессоры. Можем, и ещё как. Беда в том, что в России нет заводов по производству такой техники.
Единственным предприятием сейчас является завод «Микрон» в подмосковном Зеленограде, но он может серийно производить процессоры только по нормам 90-нм.
Как вы понимаете, новейшие «Эльбрусы» на нём уже не изготовить.
Самое интересное, что создание в России заводов, способных выпускать чипы по 28-нм техпроцессу и более современные указано в качестве цели в «Стратегии развития электронной промышленности на период до 2030 года». Эту стратегию утвердили ещё в январе 2020 года, но с тех пор в ней так и не появилось чётких сроков.
Intel, например, 24 марта 2021 года объявила, что вложит 20 млрд долларов в производство чипов на заказ.
Компания намерена принимать сторонние заказы, чтобы производить процессоры для тех, кто их проектирует, но не может изготовить.
Почувствуйте разницу: Минпромторг выделяет 20 млрд рублей трём российским разработчикам на процессоры, тогда как Intel уже вовсю строит свои заводы, вкладывая в это тоже 20 млрд, но не рублей, а долларов.
Вот и получается, что полноценное импортозамещение в сфере компонентной базы в России упирается совсем не в техническую или инженерную, а в экономическую проблему.
Горе-реформаторы у руля отечественной экономики ещё в «лихие 90-е» заложили бомбу, которая может рвануть спустя 30 лет.
Таким предприятиям, как МЦСТ, необходимы свои заводы для выхода на массовый госзаказ, а затем и на потребительский рынок.
В 2021 году, как сообщили в МЦСТ, компания выпустит всего 10 тыс. процессоров. При отсутствии своего производства в России едва ли пока стоит ждать большего.
Поэтому полноценно заместить импортные микрочипы в большинстве сфер мы сможем не раньше, чем «Эльбрусы» будут массово и серийно производиться.
И лишь тогда они станут более дешёвыми, а, следовательно, доступными для обычного пользовательского применения в компьютерах и гаджетах.
То есть, если подытожить всё вышесказанное, можно сказать, что элементы критической инфраструктуры России уже во многом не зависят от западных технологий, и этот переход продолжается. Это касается баз МВД, космической отрасли, ВПК России.
В случае жёстких санкций мы сможем частично обеспечить себя процессорами и другими микрочипами сами, но вот догнать и перегнать западные корпорации по объёму производства и внедрению на рынок, к сожалению, едва ли. И причины хорошо известны.
Что год грядущий нам готовит? 32 нм!
Прошедший 2007 год стал дважды знаменательным для полупроводниковой промышленности. Во-первых, благодарное человечество отметило знаменательную дату – 60-ти летие открытия транзистора, положившее начало современной компьютерной техники1. Во-вторых, компания Intel совершила истинный прорыв в конструировании и технологии транзисторов, фактически создав новую технологию.
Загвоздка традиционной кремниевой технологии возникла при достижении 45-нм минимального топологического размера элементов и пропорционального уменьшения толщины подзатворного диэлектрика (SiO2) до 2 нм. При этом токи утечки оказались неприемлемыми.
Более 600 исследователей Intel работали над преодолением ситуации в течение нескольких лет с невероятным напряжением сил и энтузиазмом.
Как заявил руководитель проекта «45 нм» Kaizad Mistry – «Yeah, it was hard work, there were many sleepless nights, long days, hours for many people» – «Ох! Это была тяжелая работа со многими бессонными ночами, нескончаемыми днями и часами для многих людей».
Было перебрано множество новых материалов для изолятора с более высокой диэлектрической постоянной «high-k» и для проводящих слоев, в частности, отдельных независимых металлов с оптимальной работой выхода для затворов PMOS и NMOS транзисторов. В январе 2007г.
Intel анонсировала завершение разработки, продемонстрировав статическую оперативную память (SRAM), а в ноябре приступив к серийному выпуску и поставкам новых процессоров семейства Penryn.
Фактически Intel выиграла жесточайшую битву, вновь доказав свое превосходство в процессорах.
На прошедшей (10–12 декабря с.г.) в Вашингтоне конференции International Electron Device Meeting (IEDM’2007) Intel раскрыла некоторые детали разработки.
Транзистор имеет общую физическую длину затвора 35 нм, 1.0-нм эффективную толщину подзатворного «high-k» диэлектрика, напряженные слои кремния за счет введения SiGe островков и 9-ти слойные медные межсоединения. Используется «сухая» 193-нм литография. Точный состав диэлектрических и проводящих материалов компания пока не раскрывает.
Сегодня о разной степени готовности 45-нм технологии заявляют и основные конкуренты Intel:
- **Advanced Micro Devices Inc. (AMD)* планирует приступить к производству 45-нм чипов в первой половине 2008г. и начать поставки процессоров на их основе во второй половине 2008г.;
- Toshiba Corp. и NEC Electronics занимались разработкой совместно, в результате запущена массовая NAND флэш-память;
- Toshiba совместно с Sony планируют перевести на 45 нм процессор «Cell» к концу 2008г.;
- NEC планирует приступить к массовому производству 45-нм динамической оперативной памяти (DRAM) на 300 мм подложках к марту 2009г.;
- Компания Ситроникс (Зеленоград) приступит к разработке 65– и 45-нм чипов на 300 мм подложках с января 2008 г. и планирует начать их массовое производство с октября 2009г. (компания получила от МЭРТ 2.3 млрд. долл. на строительство фабрики по их производству; сегодняшний уровень Ситроникс – запуск 180-нм технологического процесса для смарт-карт в кооперации с компанией STMicroelectronics с планируемым их массовым производством к концу 2008г.)
Очевидно, в 2008г. конкуренция за преодоление 32-нм барьера станет еще более жесткой. Достижение 32-нм – не самоцель. «32 нм» позволит вдвое увеличить число транзисторов на чипе и снизить потребляемую мощность на 45%, (в сравнении с «45 нм»). Отсюда снижение стоимости устройств, дальнейшее совершенствование мобильных устройств.
Intel уже заявила о разработке 32-нм технологического процесса, изготовив 291 Мб статическую оперативную память (SRAM) с размером ячейки 0.18 мкм2. Чип содержит 1.9 млрд. транзисторов.
IBM, еще не объявив о завершении 45-нм разработки, очевидно, решила дать бой компании Intel на 32-нм поле. Для ускорения работ создан альянс «IBM и партнеры» (другое название – Fishkill alliance, по месту проведения совместных работ в исследовательском центре IBM во Fishkill (N.Y.)).
В альянс входят AMD, США; Chartered Semiconductor Manufacturing, Сингапур; Freescale Semiconductor, США; Infineon Technologies, Германия; Samsung, Ю.Корея; недавно присоединившаяся STMicro-electronics, Швейцария.
По планам альянса технология «high-k/металлический затвор» с минимальным топологическим размером 32 нм будет готова во второй половине 2009 г. На IEDM’2007 альянс продемонстрировал в рамках 32-нм технологии 1.5 Мб статическую оперативную память (SRAM) с площадью ячейки менее 0.15 мкм2.
Они также ввели материалы с высоким k в 32-нм технологию кремния-на-изоляторе (SOI).
Гигантская кремниевая компания Taiwan Semiconductor Manufacturing Co. Ltd. (TSMC) на IEDM’2007 представила информацию об испытании полностью функционирующего прототипа 2 Мб SRAM чипа, изготовленного по 32-нм технологии (компания не использует материалы с высоким k).
AMD планирует начать производство своих 32-нм чипов с использованием материалов с высоким k в 2010 г. В настоящее время 70 инженеров компании сосредоточились на разработке технологии материалов с высоким k для 45– и 32-нм процессоров.
Судя по данным, представленным на IEDM’2007, лидеры (Intel, «IBM и партнеры», TSMC) наступают на пятки друг другу. Но, как отметил К.
Mistry (вице-президент Intel), «период от сообщения о разработке SRAM на IEDM до серийного продукта не менее 2 лет и, как правило, размер серийной ячейки оказывается значительно большим».
Он же уверяет, что 32-нм SRAM, заявленная Intel, это – не экспериментальная память, а законченная разработка.
Однако успех 32-нм технологии определят не только интеллектуальные усилия ученых. Не менее важным станет способность компаний вложить в разработку процесса значительные инвестиции.
За последнее десятилетие стоимость строительства современной полупроводниковой фабрики выросла на 250%, а стоимость разработки современного микропроцессора возросла на 400%.
Срабатывает правило – чем меньше, тем больше.
Стоимость разработки 32-нм технологического процесса оценивается аналитиками компании Gartner в 3 млрд. долл. (что в 2 раза выше стоимости разработки 65-нм технологии), а стоимость фабрики по выпуску 32-нм чипов оценивается в 3.5 млрд. долл.
Вот несколько цифр, отражающих финансовую ситуацию в преуспевающей современной полупроводниковой компании, способной выиграть конкуренцию за 32 нм: в 2006 г. доход Intel составил 35.4 млрд. долл., компания потратила на исследования и разработки 5.9 млрд. долл.
На фоне таких фантастических сумм становится объяснимым стремление злейших конкурентов к консолидации и сотрудничеству – совместные исследования и разработки; создание совместных текущих производств.
В рамках новых технологических достижений (high-k, металлический затвор, напряженные слои кремния, иммерсионная 193-нм литография, кластерная имплантация, бездиффузионный высокотемпературный миллисекундный отжиг) 45-нм технология может быть традиционно масштабирована к размерам 32– 22– и даже 11 нм. Этот путь потребует все более гигантских финансовых вложений. Посему не менее интенсивно в ведущих компаниях ведутся исследования технологических вариантов «down-top». Но нужно признать, что здесь конец пути еще за горизонтом.
В ряде докладов на IEDM’2007 обсуждались результаты исследований квантовых наноструктур на гетеропереходах с квантовыми ямами и квантовыми точками и приборов на их основе, таких как лазеры, однофотонные эмиттеры, фотодетекторы. Их ближайшая перспектива – устройства отображения, биомедицина и газовые датчики.
На стадии глубокого исследования полевые транзисторы на квантовых проволочках и квантовых точках. Они найдут применение в следующих поколениях электроники.
Обсуждался также вопрос о том, что «за пределами кремния» – германий, А3В5, углеродные нанотрубки, графен или другие молекулярные структуры? Итог панельной дискуссии на эту тему подвел Dimitri Antoniadis (профессор Массачусетского технологического института) следующей фразой – «Of course, declaring silicon dead is premature at best, so the timing of transitions will be dictated by the limits of our collective ingenuity in stretching the legs of the old warhorse»(не дословно это может прозвучать так: «Конечно, декларировать смерть кремния, по меньшей мере, преждевременно, переход к другим материалам будет диктоваться нашей коллективной изобретательностью в попытках оттянуть время, когда эта боевая лошадка протянет ноги». Эта точка зрения близка к «После кремния будет снова кремний» (академик К.А. Валиев в одном из давних интервью).
1
Материал подготовлен на основе ноябрьских и декабрьских сообщений сайтов http://www.eetimes.com/ и http://www.semiconductor.net/
Пожалуйста, оцените статью:
Характеристики и дата анонса 32 нм процессоров Xeon
Март будет богатым на анонсы шестиядерных процессоров Intel.
анонсы и реклама
Давно известно, что переводить свои настольные и мобильные процессоры на 32 нм техпроцесс компания Intel вот-вот начнёт: двухъядерные модификации со встроенным графическим ядром появятся в начале января, а шестиядерный процессор Core i7-980X (3.33 ГГц) будет представлен в
марте следующего года.
О серверных процессорах Intel на базе 32 нм ядер мы пока говорили мало, но публикация на сайте
CRN позволяет нам устранить некоторые «белые пятна». В частности, коллеги утверждают, что 32 нм процессоры Xeon поколения Westmere будут представлены компанией Intel шестнадцатого марта 2010 года. Ассортимент шестиядерных процессоров Westmere будет таким:
- Xeon X5680 -> шесть ядер, 3.33 ГГц, 12 Мб кэша, TDP = 130 Вт;
- Xeon X5670 -> шесть ядер, 2.93 ГГц, 12 Мб кэша, TDP = 95 Вт;
- Xeon X5660 -> шесть ядер, 2.80 ГГц, 12 Мб кэша, TDP = 95 Вт;
- Xeon X5650 -> шесть ядер, 2.66 ГГц, 12 Мб кэша, TDP = 95 Вт;
- Xeon L5640 -> шесть ядер, 2.26 ГГц, 12 Мб кэша, TDP = 60 Вт.
Кроме того, в этот же день выйдут четырёхъядерные процессоры:
- Xeon X5677 -> четыре ядра, 3.46 ГГц, 12 Мб кэша, TDP = 130 Вт;
- Xeon X5667 -> четыре ядра, 3.06 ГГц, 12 Мб кэша, TDP = 95 Вт;
- Xeon E5640 -> четыре ядра, 2.66 ГГц, 12 Мб кэша, TDP = 80 Вт;
- Xeon E5630 -> четыре ядра, 2.53 ГГц, 12 Мб кэша, TDP = 80 Вт;
- Xeon E5620 -> четыре ядра, 2.40 ГГц, 12 Мб кэша, TDP = 80 Вт;
- Xeon L5630 -> четыре ядра, 2.13 ГГц, 12 Мб кэша, TDP = 40 Вт;
- Xeon L5609 -> четыре ядра, 1.86 ГГц, 12 Мб кэша, TDP = 40 Вт.
анонсы и реклама
4 вида RTX 3050 за 30 тр — смотри
Пиши на наш сайт и зарабатывай
RTX 3080 дешевле 80 тр — делай заказ!
3090 Ti — цена РУХНУЛА, смотри
3070 Ti MSI подешевела почти в 2 раза
RTX 3080 Gigabyte дешевле 100 тр
3050 Gigabyte Gaming дешевле 30 тр
3070Ti MSI подешевела на порядок
-120000р на RTX 3090 в Ситилинке
3080 Ti Gigabyte Gaming за 97тр
3060 Ti Gigabyte Gaming за 50тр
3090 !! Ti за 160тр в XPERT.RU
RTX Ti 3070 за 68тр Gigabyte Gaming
Последний процессор в этом списке, Xeon L5609, не поддерживает Hyper-Threading и Turbo Boost. Замыкают перечень новинок три 45 нм процессора: четырёхъядерный Xeon E5507 (2.26 ГГц, TDP = 80 Вт, 4 Мб кэша), двухъядерный Xeon E5503 (2.0 ГГц, TDP = 80 Вт, 4 Мб кэша) и четырёхъядерный Xeon W3530 (2.8 ГГц, TDP = 130 Вт, 8 Мб кэша).
Загрузка...
