Самый мощный российский процессор будет 32-ядерным и сделанным по технорме 7 нм

Что собой в принципе представляет каждый микропроцессор

Каждый микропроцессор представляет собой специальную интегральную схему, которая расположена на микроскопическом кристалле кремния. Этот материал используется только из-за того, что обладает свойствами полупроводников: он проводит электроэнергию быстрее диэлектриков и медленнее металлов. Его можно сделать и изолятором, который останавливает движение зарядов, и проводником, который зажигает для них зелёный свет. Этим параметром получится управлять с помощью специальных примесей.

Внутри микропроцессора нашлось место для миллионов транзисторов, которые объединены невероятно тонкими проводниками. Для их производства используют алюминий, медь и другие материалы — они предназначены для того, чтобы переваривать информацию. Из них складываются внутренние шины, которые дают процессору возможность работать с математическими и логическими операциями, а также управлять остальными микросхемами устройства в общем и целом.

Одним из самых важных параметров качества микропроцессора всегда была частота работы его кристалла. Именно она определяет число действий, которые могут выполняться за отведённое время — это зависит от того, насколько быстро транзисторы могут переходить из закрытого состояния в открытое. На это далеко не в последнюю очередь влияет технология производства кремниевых пластин — основного компонента процессоров. Чем они меньше, тем разогнать их частоту обычно можно до больших значений.

Технологический процесс, который используется при производстве микропроцессоров, влияет на их размер. Если обрезать количество нанометров, о котором сегодня все говорят, можно уменьшить габариты самого чипа. Это сделает его не только более быстрым — он будет выделять меньше тепла и расходовать меньше энергии. Данные показатели всегда были очень важны в полноценных компьютерах, но теперь выходят чуть ли не на первое место и в современных смартфонах.

Qualcomm Centriq 2400 — первый 10-нм серверный процессор

Всем нам хорошо известно, какие процессоры выпускает компания Qualcomm. Это лидер на мобильном рынке — все существующие смартфоны-флагманы базируются исключительно на чипсетах от Qualcomm. Несмотря на это, американская корпорация решила попробовать свои силы и в создании серверных процессоров. Старт у компании хороший — она выпустила первый в мире 10-нм серверный процессор под названием Centriq 2400. Пока это коммерческий образец, однако Qualcomm уже активно тестирует его в реальных условиях. Чип Centriq 2400 состоит из 48 ядер Falkor (кастомные ARMv8), которые построены по 10-нм техническому процессу FinFET. Данное решение позволит воплотить в жизнь концепцию энергоэффективных и достаточно мощных ARM-серверов.

На данный момент, подробные характеристики первого серверного процессора от Qualcomm умалчиваются. Известно лишь то, что эти чипы поддерживают работу открытого ПО, а также Linux, Java, и Apache Spark. Процессор Qualcomm Centriq 2400 (и его последующие преемники), как заявляет компания Qualcomm Datacenter Technologies, изменит будущее вычислительных DATA-центров. В отличие от х86-процессоров, ARM-чипы при высокой мощности потребляют значительно меньше энергии — это позволит сэкономить на содержании центров обработки данных дополнительные средства.

Основные потенциальные клиенты Qualcomm уже сейчас могут бесплатно испытать работу Centriq 2400 в реальной жизни, в то время как официально продажи серверных процессоров компании начнутся не ранее второй половины 2020 года.

Чем ответит AMD

Схему с производством процессоров сторонними компаниями на протяжении многих лет эксплуатирует и AMD – у нее нет своих фабрик, и выпуском ее продукции занимается тайваньская TSMC. В настоящее время все чипы AMD – 7-нанометровые.

Что сегодня понимают под TestOps
Интеграция

Уступать в гонке Intel компания AMD не планирует. В 2022 г., пишет портал Gamers Nexus, она собирается внедрить в свои настольные процессоры поддержку памяти DDR5, но, в отличие от Intel Meteor Lake, они будут уже 5-нанометровыми. В их основу ляжет новая архитектура Zen 4.

Пока Intel трудится над 7-нанометровыми чипами, AMD готовится к переходу на 5 нм

Переход на 5 нанометров в серверном сегменте для AMD должен состояться еще раньше – в 2021 г. с выходом новых процессоров Epyc поколения Genoa с исполнением Socket SP5. Они тоже получат поддержку DDR5 наряду с PCI-Express 5.0. В первых настольных чипах на Zen 4 поддержки PCI-E 5.0 не будет – AMD ограничится PCI-E 4.0.

В 2022 г. поддержку DDR5 получат и мобильные процессоры AMD, но переход на 5 нанометров для них может состояться лишь через год, в 2023 г.

Конкурентов пока не будет

MediaTek имеет все шансы на долгое время стать единственной компанией, имеющей в распоряжении 4-нанометровые процессоры. По предварительны данным, новый мобильный чип Apple A15 окажется 5-нанометровым, как и следующий флагманский Snapdragon компании Qualcomm.

Если MediaTek действительно раньше всех перейдет на 4 нм, внимание производителей смартфонов будет ей гарантировано

Топология чипа, который придет на смену Apple М1 (5 нм, дебют в ноябре 2020 г.), не раскрывается. Производители настольных чипов тоже пока не готовы к переходу на 4 нм –Intel все никак не может полностью отказаться от 14 нм, а AMD задержалась на 7 нанометрах.

Что такое «7 нм техпроцесс»?

Если говорить очень упрощённо, то процессор — это миллиарды крошечных транзисторов и электрических затворов, которые включаются и выключаются при выполнении операций. «7 нм» — это размер этих транзисторов в нанометрах. Для понимания масштабов стоит напомнить, что в одном миллиметре миллион нанометров, а человеческий волос толщиной 80000 — 110000 нанометров. Транзистором, напомню, называют радиоэлектронный компонент из полупроводника (материал, у которого удельная проводимость меняется от воздействия температуры, различных излучений и прочего), который от небольшого входного сигнала управляет значительным током в выходной цепи. Он используется для усиления, генерирования, коммутации и преобразования электрических сигналов. Сейчас транзистор является основой схемотехники подавляющего большинства электронных компонентов и интегральных микросхем. Размер транзистора полезно знать специалистам для оценки производительности конкретного процессора, ведь чем меньше транзистор, тем меньше требуется энергии для его работы.

Процессор A7, стоявший в iPhone 5S, производился по 28-нанометровому техпроцессу

При производстве полупроводниковых интегральных микросхем применяется фотолитография (нанесение материала на поверхности микросхемы при участии света) и литография (нанесение материала с помощью потока электронов, излучаемого катодом вакуумной трубки). Разрешающая способность в микрометрах и нанометрах оборудования для изготовления интегральных микросхем (так называемые «проектные нормы») и определяет размер транзистора, а с ним и название применяемого конкретного технологического процесса.

Читайте далее: В iPhone 11 появится новый сопроцессор для фото- и видеосъёмки

От 10 нм один вред

Сообщив о минимальных расходах на производство чипов по 14-нанометровой технологии, Роберт Свон сделал 10 нм «главным злодеем». По его словам, новые производственные линии еще не окупили всех вложений.

Роберт Свон верит в пользу от 14 нм, но финансовые результаты Intel говорят об обратном

Свон добавил, что операционная прибыль Intel сейчас напрямую зависит именно от 10 нм. Он заявил, что компания сейчас наращивает темпы перехода на новые нормы, что отрицательно сказывается на росте операционной прибыли.

Способность 14 нм приносить Intel деньги привела к тому, что большая часть процессоров, которые она намерена произвести в 2021 г., будет выпушена именно по этим нормам. Точные процентные соотношения Роберт Свон называть не стал.

Проблемы Intel с переходом на 10 нм в некотором роде повторяют трудности, с которыми компания столкнулась при развертывании 14-нанометрового производства. По ее планам, она должна была наладить массовый выпуск таких чипов еще в конце 2013 г. – начале 2014 г., но в итоге все пришлось сдвинуть на год вперед. Таким образом, Intel распространяет 14-нанометровые чипы с I квартала 2015 г.

Чем ответят конкуренты

На момент анонса IBM собственных двухнанометровых процессоров не было ни у одной другой компании в мире. Фабриками с необходимым для их производства оборудованием тоже пока никто, кроме IBM, не располагает.

От DevOps к TestOps: как ускорить процессы тестирования новых приложений и ПО
Интеграция

Самые передовые процессоры с точки зрения техпроцесса есть пока только у компаний Samsung, Qualcomm и Apple – все они в конце 2020 г. выпустили по собственному пятинанометровому чипу. У Samsung это Exynos 1080, у Qualcomm – Snapdragon 888, а Apple создала процессор М1

AMD лишь готовится к переходу на эти нормы, разрабатывая пока что семинанометровые Ryzen и Epyc, а Intel по-прежнему отдает предпочтение 14 нм и постепенно переходит на 10 нм. В марте 2021 г., как сообщал CNews, она обнародовала стратегию своего развития на ближайшие годы, в которой упомянут запуск семинанометрового производства в 2023 г.

Пятинанометровое производство освоили пока что две компании в мире – корейская Samsung и тайваньская TSMC. Последняя в настоящее время трудится над созданием двухнанометровых норм выпуска – над этим она работает с лета 2019 г.

В июле 2020 г. TSMC заявила о прорыве в разработке 2 нм и обозначила сроки перехода на этот техпроцесс – 2023-2024 гг. В марте 2021 г. Apple стала помогать TSMС – у нее есть прямой интерес в этом, поскольку все ее процессоры, включая пятинанометровый M1, выпускаются именно на заводах TSMC, и она рассчитывает стать основным заказчиком ее двухнанометровой продукции.

После включения Apple TSMC сместила крайний срок запуска двухнанометровой линии с 2024 г. на 2023 г. Попутно она ведет разработку трехнанометровых норм – выпуск соответствующих процессоров она намерена начать в 2022 г.

Хронология уменьшения размера технологического процесса

’70-е:

3 мкм — такого технологического процесса компания Zilog достигла в 1975 году, Intel — в 1979-м.

’80-е:

• 1,5 мкм — Intel уменьшила технологический процесс до этого уровня в 1982 году;
• 0,8 мкм — уровень Intel в конце 1980-х.

’90-е:

• 0,6–0,5 мкм — компании Intel и IBM находились на этом уровне в 1994–1995 годах;
• 350 нм — Intel, IBM, TSMC к 1997-му;
• 250 нм — Intel, 1998 год;
• 180 нм — Intel и AMD, 1999 год.

’00-е:

• 130 нм — этого уровня компании Intel, AMD достигли в 2001–2002 годах;
• 90 нм — Intel в 2002–2003 годах;
• 65 нм — Intel в 2004–2006 годах;
• 45–40 нм — Intel в 2006–2007 годах;
• 32–28 нм — Intel в 2009–2010 годах;
• 22–20 нм — Intel в 2009–2012 годах;

’10-е:

• 14–16 нм — Intel наладила производство таких процессоров к 2015 году;
• 10 нм — TSMC делала такие процессоры уже в 2016-м, а Samsung — в 2020 году;
• 7 нм — TSMC, 2020 год;
• 6 нм — TSMC только анонсировала такой технологический процесс в 2019 году;
• 5 нм — TSMC начала тестирование такого техпроцесса в 2019 году;
• 3 нм — Samsung обещает делать процессоры с таким технологическим процессом к 2021 году.

Что «nm» на самом деле означает

Процессоры выполнены с помощью фотолитографии, где образ процессора вытравливается на куске кремния. Точная методика выполнения этой операции обычно называется технологическим процессом и измеряется тем, насколько малым может быть изготовление транзисторов.

Поскольку более компактные транзисторы более энергоэффективны, они могут выполнять больше вычислений без перегрева, что обычно является ограничивающим фактором для производительности процессора. Это также позволяет уменьшить размеры матрицы, что снижает затраты и может увеличить плотность при тех же размерах, а это означает увеличение количества ядер на чип.

Плотность 7 нм в два раза выше, чем у предыдущего 14 нм узла, что позволяет таким компаниям, как AMD, выпускать 64-ядерные серверные чипы, что значительно превосходит их предыдущие 32 ядра (и 28 ядра Intel).

Важно отметить, что, хотя Intel все еще находится на 14-нм процессоре, а AMD собирается запустить свои 7-нм процессоры очень скоро, это не означает, что AMD будут работать в два раза быстрее. Производительность не соответствует размеру транзистора, и в таких маленьких масштабах эти значения уже не столь точны

Технологические узлы 7 нм и предложения по процессам

Именование технологических узлов различными крупными производителями (TSMC, SMIC, Intel, Samsung, GlobalFoundries) частично обусловлено маркетингом и не связано напрямую с каким-либо измеряемым расстоянием на кристалле — например, 7-нм узел TSMC по некоторым ключевым параметрам похож на Узел Intel 10 нм (см. Плотность транзисторов, шаг затвора и шаг металла в следующей таблице). Тем не менее, по состоянию на 2017 год технологическая гонка за наибольшую плотность все еще была конкурентной между основными игроками, при этом TSMC, Samsung и Intel занимали лидирующие позиции в период с 2016 по 2017 год, если судить по наименьшему размеру функций на кристалле.

Поскольку реализация EUV на 7 нм все еще ограничена, использование нескольких шаблонов по-прежнему играет важную роль в стоимости и доходности; EUV добавляет дополнительные соображения. Разрешение для большинства критических слоев по-прежнему определяется множеством рисунков. Например, для 7-нанометрового сенсора Samsung, даже с 36-нанометровыми шаговыми слоями EUV с одним узором, шаговые слои 44 нанометров все равно будут иметь четырехкратный узор.

7-нм процесс 7LP (Leading Performance) GlobalFoundries обеспечил бы на 40% более высокую производительность или на 60% + более низкую мощность при двукратном масштабировании плотности и при более низкой стоимости кристалла на 30-45% по сравнению с 14-нм техпроцессом. Контактный поли шаг (CPP) должен был бы составлять 56 нм, а минимальный шаг металла (MMP) был бы 40 нм, полученный с самовыравнивающимся двойным узором (SADP). Ячейка SRAM 6T имела бы размер 0,269 квадратных микрона. GlobalFoundries планировала в конечном итоге использовать литографию EUV в усовершенствованном процессе под названием 7LP +. Позже GlobalFoundries прекратила разработку всех 7-нм технологий и выше.

Новый 7-нм процесс Intel, ранее известный как 10ESF, основан на его предыдущем 10-нм узле. Узел будет иметь прирост производительности на 10-15% на ватт . Между тем, их старый 7-нм техпроцесс, который теперь называется 4-нм, как ожидается, будет выпущен в 2023 году. Немногое подробностей о 4-нм узле было обнародовано, хотя его плотность транзисторов оценивается как минимум 202 миллиона транзисторов на квадратный миллиметр. . По состоянию на 2020 год Intel испытывает проблемы со своим 7-нм техпроцессом (Intel 4) до точки аутсорсинга производства своих графических процессоров Ponte Vecchio.

Финансовая сторона

Стратегия ставит цель роста объема выручки отрасли к 2030 г. до 5,22 трлн руб. ежегодно при доле гражданской продукции в общем объеме промышленного производства не менее 87,9%. Объем экспорта электронной продукции при целевом сценарии должен увеличиться до $12,02 млрд, или до $14,8 млрд при инновационном сценарии.

К 2030 г. доля выручки отрасли в ВВП страны должна достичь 3,5%, доля гражданской продукции на внутреннем рынке электроники по выручке 57,4%. Выработка продукции на сотрудника должна составить 12,5 млн руб.

Сейчас доля электронной промышленности в валовом внутреннем продукте страны составляет 1,8%, уровень добавленной стоимости 60-80%.

В период 2008-2018 гг. выручка отрасли, согласно данным документа, составила 1,868 трлн руб., доля гражданской продукции по выручке составила 50,3%; доля гражданской электроники в общем объеме внутреннего рынка электроники по выручке составила 31%. Экспорт российской электронной продукции составил $4,16 млрд (рост в 4,4 раза по отношению к 1998-2008 гг.).

По состоянию на 2019 г. отрасль была представлена 1600-1700 предприятиями и организациями, из них 422 организации с госучастием (около 55% отраслевой выручки), 370 из них включены в реестр ОПК; 1200 преимущественно малых и средних частных российских компаний (около 23% выручки) и 30 компаний с иностранным капиталом (до 22% выручки).

Общее количество сотрудников организаций отрасли составляет около 290 тыс. человек. Выработка продукции по отрасли составила 4,8 млн руб. на сотрудника.

Среднегодовой темп роста мирового рынка электроники за 2008-2018 гг. составил более 4%. По состоянию на 2018 год на долю электронной продукции в общем объеме мировой экономики приходилось около 4,2%.

Какие этапы проходят процессоры во время производства

Даже если верить «Википедии», производство процессоров можно разделить на полтора десятка этапов. Мы решили вкратце расписать каждый из них именно для того, чтобы стало понятно, насколько сложный это процесс. В реальности же он ещё более замысловатый, уж поверьте.

1. Механическая обработка. На этом этапе производитель готовит пластины проводника с определённой геометрией и кристаллографической ориентацией, которая не может отличаться от эталона более чем на 5%. Отдельного внимания также заслуживает класс чистоты поверхности.

2. Химическая обработка. В рамках этого этапа с поверхности удаляются все мельчайшие неровности, которые были созданы во время механической обработки. Для этого, а также для получения необходимых нюансов формы используют плазмохимические методы, а также жидкостное и газовое травление.

3. Эпитаксиальное наращивание. В данном случае проходит добавление слоя полупроводника — осаждение его атомов на подложку. Именно на этом этапе образуется кристаллическая структура, аналогичная структуре подложки, которая часто выполняет роль только лишь механического носителя.

4. Получение маскировки. Чтобы защитить слой полупроводника от последующего проникновения примесей, на этом этапе на него добавляется специальное защитное покрытие. Это происходит путём окисления эпитаксиального слоя кремния, которое становится возможным за счёт высокой температуры или кислорода.

5. Фотолитография. На этом этапе на диэлектрической плёнке создаётся необходимый рельеф. Если до данного этапа в этом пункте статьи вы мало что вообще поняли, то наша задача выполнена — вы осознали, насколько сложно создать процессор, и можете двигаться к следующему пункту.

6. Введение примесей. Здесь речь, конечно же, про электрически активные примеси, которые нужны для образования изолирующих участков, а также электрических переходов, источниками которых могут быть твёрдые, жидкие и газообразные вещества. Для этого используется метод диффузии.

7. Получение омических контактов. Кроме этого, на данном этапе также создают пассивные элементы на пластине. Для этого используется фотолитографическая обработка на поверхности оксида, который покрывает области успешно сформированных структур.

8. Добавление слоёв металла. На этом этапе будущий процессор получает несколько дополнительных слоёв металла, общее количество которых может лихо отличаться и зависит от его уровня. Между ним нужно расположить диэлектрик, в котором есть сквозные отверстия.

9. Пассивация поверхности. Чтобы правильно протестировать кристалл, нужно максимально сильно очистить его от любых возможных загрязнений. Чаще всего это происходит в деионизированной воде на установках гидромеханической или кистьевой отмывки.

10. Тестирование пластины. Для этого обычно используются зондовые головки, которые установлены на специальных установках, используемых для разбраковки пластин. Кстати, до этого самого момента они находятся в неразрезанном на отдельные части состоянии.

11. Разделение пластины. На этом этапе пластину механически разделяют на отдельные кристаллы. Сейчас это делают не только из-за удобства, но и по причине поддержания электронной гигиены. В её рамках в воздухе должно быть критически малое количество пыли, а в процессе разрезания она появится.

12. Сборка кристалла. На этом этапе готовый кристалл упаковывают в специальный корпус, который в дальнейшем герметизируют. Здесь к нему также подключают все необходимые выводы, которые нужны для его дальнейшего использования — это практически готовый чип.

13. Измерения и испытания. На данном этапе происходит проверка чипа на соответствие заданным техническим параметрам. Да, даже в настолько точном и высокотехнологическом производстве случается брак, который возрастает при увеличении сложности задачи. Отсюда и немаленькая цена.

14. Контроль и маркировка. Это пара финальных этапов в производстве чипов. В данном случае их снова проверяют, потом наносят на них специальное защитное покрытие, а также упаковывают, чтобы доставить готовое изделие конкретному заказчику.

Техпроцессы 1970-х — 1980-х

Ранние техпроцессы, до стандартизации NTRS (National Technology Roadmap for Semiconductors) и ITRS, обозначались «xx мкм» (xx микрон), где xx сперва обозначало техническое разрешение литографического оборудования, затем стало обозначать длину затвора транзистора, полушаг линий металла (half pitch) и ширину линий металла. В 1970-х существовало несколько техпроцессов, в частности 10, 8, 6, 4, 3, 2 мкм; в среднем, каждые три года происходило уменьшение шага с коэффициентом 0,7

Прогресс миниатюризации и сравнение размеров техпроцесса с некоторыми микроскопическими объектами и длиной волны видимого света.

3 мкм

3 мкм — техпроцесс, соответствующий уровню технологии, достигнутому в 1975 году Zilog (Z80) и в 1979 году Intel (Intel 8086). Соответствует линейному разрешению литографического оборудования, примерно равному 3 мкм.

1,5 мкм

1,5 мкм — техпроцесс, соответствующий уровню технологии, достигнутому Intel в 1982 году. Соответствует линейному разрешению литографического оборудования, примерно равному 1,5 мкм.

Intel 80286

0,8 мкм

0,8 мкм — техпроцесс, соответствующий уровню технологии, достигнутому в конце 1980-х — начале 1990-х годов компаниями Intel и IBM.

• Intel 80486 (1989 год)
• MicroSPARC I (1992 год)
• Первые Intel P5 Pentium на частотах 60 и 66 МГц (1993 год)

0,6-0,5 мкм

Техпроцесс, достигнутый производственными мощностями компаниями Intel и IBM в 1994—1995 годах.

• 80486DX4 CPU (1994 год)
• IBM/Motorola PowerPC 601, первый чип архитектуры PowerPC
• Intel Pentium на частотах 75, 90 и 100 МГц
• МЦСТ-R100 (1998 г., 0,5 мкм, 50 МГц)

О компании TSMC

Тайваньская TSMC, согласно данным Statista.com, является крупнейшим мировым контрактным производителем полупроводниковой продукции. По итогам первого квартала 2020 г. на TSMC пришлось 54,1% выручки всей индустрии, на втором месте была Samsung с долей 15,1%, третье место с 7,7% занимала Global Foundries. Рынок контрактного производства полупроводников, по данным Bloomberg, сегодня оценивается примерно в $250 млрд ежегодно.

Позиции TSMC на глобальном рынке контрактного производства полупроводников

TSMC занимается контрактным производством процессоров и других полупроводниковых компонентов для множества мировых компаний, включая MediaTek, AMD, Apple, Qualcomm и до недавнего времени Huawei.

В рамках пресс-конференции для акционеров TSMC объявила о том, что в мае 2020 г. чистая выручка в консолидированном исчислении составила порядка 93,82 млрд новых тайваньских долларов (около $3,17 млрд), что на 2,3% меньше чем в апреле 2020 г., но на 16,6% больше чем в мае предыдущего года. Выручка TSMC за период с января по май 2020 г. составила 500,42 млрд новых тайваньских долларов (около $16,91 млрд), что на 33,9% больше по сравнению с аналогичным периодом 2019 г.

По итогам 2019 г. выручка TSMC составила рекордные 1,07 трлн новых тайваньских долларов (около $34,63 млрд), что на 3,7% больше в сравнении с показателями 2018 г. Порядка 49% от всей выручки компании в 2019 г. составили продажи процессоров для смартфонов, где был продемонстрирован 12% год к году. На второе место по объему выручки вышли решения для высокопроизводительных вычислений (HPC) – их доля составила 29%.

В начале мая 2020 г. CNews сообщил о том, что руководство TSMC ведет переговоры с властями США на предмет открытия производственных линий в Северной Америке. Таким образом США намерены обезопасить компании страны от трудностей на фоне пандемии коронавируса и закрытия границ, а также обеспечить безопасность американских военных проектов за счет минимизации попыток шпионажа.

В середине мая 2020 г. CNews сообщил о том, что руководство TSMC согласилась построить новую полупроводниковую фабрику в США. Спустя всего три дня после этого CNews сообщил об официальном отказе TSMC от сотрудничества с китайской компаний Huawei, которая заказывала у тайваньского производителя мобильные процессоры семейства Kirin. Отказ TSMC от сотрудничества с Huawei стал следствием ужесточения экспортного контроля со стороны США с целью дальнейшего ограничения доступа Huawei к основным мировым поставкам чипов.

Новый техпроцесс для Intel

Компания Intel работает над 7-нанометровыми настольными процессорами с кодовым названием Meteor Lake. Упоминание этого названия обнаружил японский ИТ-энтузиаст Комачи Энсака (Komachi Ensaka), о чем он сообщил в своем Twitter.

Согласно ресурсу HardwareLuxx, выход нового поколения процессоров состоится не раньше 2022 г., но сама Intel этого пока не подтверждает. Освоить 7 нм Intel планирует и в других сегментах, и настольный в данном случае должен стать последним. К концу 2021 г. увидят свет ускорители Ponte Vecchio на базе 7-нанометровых графических процессоров линейки Intel Xe. Затем по новому для нее техпроцессу Intel выпустит серверные чипы, но сроки их появления пока не установлены – вероятно, они, как и Meteor Lake, выйдут в 2022 г., но на несколько месяцев раньше, чем они.

Планы на будущее

Сейчас TSMC ведет разработку 2-нанометрового техпроцесса. В этом направлении, как сообщал CNews, она работает с лета 2019 г., не забывая при этом про промежуточные 4 и 3 нанометра.

Как создать цифровую витрину для налогового мониторинга
ИТ в госсекторе

Сроки запуска 4-нанометрового производства компания не раскрывает. Выпуск микросхем по 3-нанометровым нормам предварительно запланирован на 2022 г.

И все же, основной упор TSMC делает именно на 2 нм. В июле 2020 г. она совершила прорыв в его создании и заявила, что за счет него можно ожидать появления первых соответствующих чипов не позднее 2024 г. Новой топологией открыто интересуется Apple – в марте 2021 г. она присоединилась к ее разработке, желая в дальнейшем стать основным заказчиком 2-нанометровой продукции TSMC. Благодаря помощи Apple TSMC сместила сроки запуска новой линии с 2024 г. на 2023 г.

За пару недель до заявления TSMC об открытии в создании 1-нанометровой микросхемы американская IBM заявила об изобретении первого в мире процессора с топологией 2 нм. Она смогла уместить 50 млрд транзисторов на кристалле размером с ноготь.

На тот момент у IBM было готово несколько тестовых образцов чипа. Она сравнила их с распространенными сейчас 7-нанометровыми процессорами и заверила, что ее новинка обладает на 75% более высокой производительностью при том же уровне потребления энергии. При этом если снизить производительность до уровня 7 нм, то потребление энергии упадет на 45%.

Мобильные чипы претерпят наибольшие улучшения

Уменьшение транзисторов — это не только производительность; оно также имеет огромное значение для маломощных чипов мобильных устройств и ноутбуков. С 7 нм (по сравнению с 14 нм) вы можете получить на 25% больше производительности при той же мощности, или вы можете получить ту же производительность за половину мощности.

Это означает более длительное время работы от батареи при одинаковой производительности и гораздо более мощные чипы для небольших устройств. Мы уже видели, как чип A12X от Apple выигрывал некоторые старые чипы Intel в тестах, несмотря на то, что он был только пассивно охлажден и упакован внутри смартфона, И это только первый 7-нм чип, который появился на рынке.

Уменьшение узлов всегда является хорошей новостью, так как более быстрые и энергоэффективные чипы влияют практически на все аспекты технологического мира. 2019 год будет очень интересным для технических специалистов и, конечно, очень приятно видеть, что закон Мура еще не совсем мертв.

Спасибо, что читаете! Подписывайтесь на мои каналы в Telegram, и . Только там последние обновления блога и новости мира информационных технологий.

Респект за пост! Спасибо за работу!

Хотите больше постов? Узнавать новости технологий? Читать обзоры на гаджеты? Для всего этого, а также для продвижения сайта, покупки нового дизайна и оплаты хостинга, мне необходима помощь от вас, преданные и благодарные читатели. Подробнее о донатах читайте на специальной странице.

Есть возможность стать патроном, чтобы ежемесячно поддерживать блог донатом, или воспользоваться Яндекс.Деньгами, WebMoney, QIWI или PayPal:

Заранее спасибо! Все собранные средства будут пущены на развитие сайта. Поддержка проекта является подарком владельцу сайта.

Intel собирается ускориться

Несмотря на свою зависимость от 14 нанометров, Intel не оставляет попытки полного перехода на 10 нм. Как сообщал CNews, в начале октября 2020 г. она наконец-то запустила свой 10-нанометровый завод Fab 42 в Аризоне (США), на строительство которого ей потребовалось почти 10 лет.

Новая фабрика рассчитана на производство продуктов 10 нм второго и третьего поколений, самых актуальных для Intel на октябрь 2020 г. Ко второму поколению относятся процессоры линеек Ice Lake-U, Ice Lake-SP, Elkhart Lake и Snow Ridge, тогда как третье поколение – это Tiger Lake-U и Tiger Lake-H, дебютировавшие в сентябре 2020 г.

Один из первых процессоров Intel Tiger Lake

На отчетной конференции Роберт Свон, руководящий Intel с февраля 2019 г

не обошел вниманием проблемы компании с суперсовременным (для нее) 7-нанометровым техпроцессом. Еще в июле 2020 г

в компании официально признали, что ее новых чипов с нормами 7 нм не будет еще как минимум два-три года. Сразу за этим последовало увольнение главы ключевого технологического подразделения Intel Мерти Рендучинтала (Murthy Renduchintala) из компании, а 24 июля 2020 г. из-за задержки с новым техпроцессом стоимость акций Intel рухнула более чем на 10%

Говоря о проблемах с 7 нм, Роберт Свон заявил тогда, что проблема, мешающая его компании освоить новые нормы, уже найдена, и что специалисты Intel работают над его устранением. Теперь же Свон отрапортовал о ее устранении. «Мы все исправили и достигли чудесного прогресса» (we’ve deployed the fix and made wonderful progress), – сказал глава компании.

Какие технологии помогут разработчикам цифровизировать Москву
Инновации и стартапы

В чем конкретно заключалась проблема, и как Intel разобралась с ней, Свон не уточнил ни летом 2020 г., ни сейчас. Он также не стал устанавливать новые сроки релиза первых 7-нанометровых чипов, так что они по-прежнему ожидаются не раньше 2022 г., а то и в 2023 г.

64 ядра Epyc Rome: как это работает

Удвоенное число вычислительных ядер процессоров Epyc Rome стало возможно благодаря применению многокристальной компоновки под названием Chiplet Design, где восемь вычислительных модулей («чиплетов») по восемь вычислительных ядер и 16 вычислительных потоков каждый симметрично размещены по сторонам от модуля I/O с контроллерами и интерфейсами.

Многокристальная компоновка Chiplet Design

Для коммуникаций между вычислительными блоками с ядрами x86 и интерфейсным модулем служит высокоскоростная внутренняя шина Infinity Fabric. За счет того, модуль I/O производится с нормами 14 нм, его размеры получились непропорционально большими относительно вычислительных блоков, выполненных с соблюдением норм 7 нм.

64-ядерный процессор Epyc Rome

При разработке новой архитектуры Zen 2 инженеры AMD не ограничились редизайном под новый техпроцесс. Новое поколение процессоров компании получит улучшенный вычислительный конвейер с доработанным блоком предсказания ветвлений, дополнительные средства безопасности.

Удвоенный блок вычислений с плавающей запятой стал 256-битным, число исполняемых команд за один такт, по данным компании, увеличено на 52%. В AMD ожидают, что общая производительность серверов на разъем будет удвоена, а производительность в задачах с плавающей запятой вырастет в четыре раза.

AMD обещает удвоение производительности серверов на Epyc Rome

Каждый процессор Epyc Rome обеспечивает поддержку восьми каналов памяти DDR4 общей емкостью до 4 ГБ на сокет. Новые серверные 64-ядерные процессоры Epyc Rome получат поддержку до 128 линий шины PCIe 4.0 на разъем, поэтому будут полностью совместимы с новыми графическими адаптерами Radeon Instinct MI60 и MI50.

Почему в России набирают популярность отечественные серверы с открытой архитектурой
Инфраструктура

В дополнение, для чипов Epyc Rome также заявлена полная обратная совместимость с нынешними платформенными решениями Epyc Naples, и – более того, с будущими процессорами AMD Milan на базе микроархитектуры Zen 3.

Похожие записи:

Как посмотреть черный список в телефоне honor и huawei Какие папки нельзя удалять на android и какие можно Установка голосового ассистента в android Что такое буфер обмена в телефоне андроид и где он находится Как пользоваться apple pay на iphone x Push-уведомления на планшетах android и ios: от а до я