Dieta pentru servitorii aritmetici (arhivă)
Tehnologia de informație. - Procesoarele, dar și cipurile de memorie, necesită răcire cu performanțe din ce în ce mai mari, deoarece aproape consumă energie. Acum producătorii cedează și caută modalități de a economisi energie electrică, dar nu puterea de calcul.
De Peter Welchering
- divide
- Tweet
- Buzunar
- A apasa
- Podcast
Mai multă putere de calcul, consum redus de energie și mai puțină generare de căldură în timpul funcționării - acestea sunt cerințele pe care dezvoltatorii de cipuri trebuie să le implementeze. La Intel, inginerii folosesc ceea ce este cunoscută sub numele de tehnologia containerelor. La fel cum containerele individuale sunt plasate pe o navă, această metodă de producție a cipurilor combină elementele procesorului individual într-un sistem. La mijlocul lunii februarie, Directorul de Dezvoltare Intel Edward So a prezentat un prototip cu 80 de nuclee de procesor la Conferința internațională de circuite de la San Francisco. Tranzistoarele proprii de economisire a energiei asigură faptul că numai acele nuclee și piese ale procesorului sunt alimentate cu energie care funcționează în prezent. Un proces extrem de complex care îl îngrijorează și pe directorul de dezvoltare Edward So.
"Trebuie să fim atenți la noile tehnologii. Cu fiecare tehnologie pe care o facem, aducem o integrare mai bună a funcțiilor, și mai multă performanță și un consum de energie mai atent. Acum toată lumea cunoaște legea lui Moore: numărul de tranzistoare pe un cip se dublează la fiecare doi ani. Pe măsură ce tehnologia a devenit mai complexă, trebuie să găsim modalități de a compensa complexitatea. "
Tranzistoarele de monitorizare încorporate special ar trebui să ușureze sistemul general și să preia funcția de control complexă pentru distribuția de energie în procesor. Dar pentru acest control al procesorului, tranzistoarele trebuie schimbate și mai repede. Inginerii de dezvoltare au folosit o metodă care a avut succes și de ani de zile în dezvoltarea microcipurilor. Au continuat să facă straturile tranzistorului mai subțiri. Cu cât stratul de tranzistori este mai subțire, cu atât tranzistorul poate comuta mai repede. Inginer de dezvoltare IBM Dr. Ingo Aller.
"Aceste straturi subțiri, cu toate acestea, au un dezavantaj. Deoarece acum apar curenți de scurgere pe care nu i-am văzut până acum. Numim acest lucru curenți de tunel. Acest lucru este cunoscut din mecanica cuantică și poate fi calculat și utilizând mecanica cuantică. Cu toate acestea, acest lucru interferează cu proiectarea microcipurilor deoarece sunt curenți care nu ar trebui să apară efectiv și, în al doilea rând, sunt incluși direct în consumul de energie. În modul de așteptare, circuitul consumă energie, deși nimic nu se face de fapt. "
Materialul de bază pentru straturile tranzistorului a fost până acum siliciu. Cu siliciu, inginerii și-au atins pur și simplu limitele în dezvoltarea tranzistorilor. Acesta este motivul pentru care dezvoltatorii de la AMD și IBM au căutat materiale de înlocuire pentru siliciu utilizate anterior în elementul de control al tranzistorului. Materialul căutat trebuie să aibă proprietăți electrice excelente care să poată fi reglate în mod specific. Inginer de dezvoltare Ingo Aller:
"Nu pot anunța încă compoziția exactă a materialului. Pot spune doar atât: se bazează pe hafniu."
Hafnium este un metal lucios, gri-argintiu, extrem de ductil și destul de greu. Dezvoltatorii de cipuri au înlocuit oxidul de siliciu de la capătul inferior al elementului de control al tranzistoarelor cu un material pe bază de hafniu și straturile de deasupra elementului de control, care anterior erau din siliciu, cu un alt metal. Vechiul tranzistor de siliciu a devenit un tranzistor metalic. Microcipurile bazate pe tranzistoare metalice nu sunt doar mai rapide, ci folosesc și mai puțină energie electrică. Acest lucru le face la fel de interesante pentru utilizarea în dispozitive de navigație, telefoane mobile cu numeroase funcții suplimentare sau computere portabile mici și console de jocuri ca și pentru utilizarea în supercomputerele mari sau în sistemele de control pentru trenuri, mașini și avioane.