Vývoj výroby procesoru- z 90nm na 11nm – tranzistory jsou menší a menší až budou nejmenší na celém světě.
Společnost Intel ukazuje v pěkné prezentaci, jak jde vývoj procesorů a výrobních technologií a určitě stojí za pozornost část prezentace, která ukazuje novou 32nm a také 22nm výrobu. Začněme ale od začátku.
Byla nebyla, jedna společnost Intel. Tahle společnost je největším výrobcem CPU na světě a sama tvoří více než 11% světové produkce mikročipů. Sama si výrobní postupy vyvíjí. Intel se tak chlubí svou strategií Tick-Tock, kdy v podstatě každé dva roky představí novou mikroarchitekturu a nový výrobní proces.
V současnosti jsme těsně před startem 32nm výroby a v polovině existenčního cyklu architektury NEHALEM. 32nm výroba pak bude použita i pro novou generaci CPU, která se představí už na konci roku 2010 a bude jí SANDY BRIDGE.
Nechce se tomu ani věřit, jak rychle jde ten vývoj vpřed. Je tomu pouhých 6 let, kdy jsme tu měli 90nm procesory. Před čtyřmi lety přišly 65nm, které před 2 lety nahradily 45nm a jen dny zbývají do uvedení 32nm procesorů, které konec letošního roku minou opravdu jen těsně s uvedením na trh. Jedná se opravdu o obrovský posun, který nejlépe dokazuje právě 32nm výroba, která se nám nyní podrobněji představuje.
32nm na startu
Intel spouští 32nm výrobu, kterou chce nadále dokazovat platnost Moorova zákonu.
Výroba aktuálně běží ve dvou továrnách v USA a v dalších dvou ji Intel během roku 2010 spustí. Celkem do těchto čtyř továren Intel investoval přes 7 miliard dolarů. O tom si AMD může nechat akorát tak zdát, 7 miliard nedá AMD dohromady ani v podobě celého ročního obratu. Nicméně nutno říci, že pro AMD se situace lepší díky rozdělení firmy a odkupu GlobalFoundries silným investorem, který investuje miliardy do rozšíření stávajících provozů a další miliardy do výstavby dvou nových továren v New Yorku a Abu Dhabi. 32nm-28nm se od AMD ale dočkáme až na konci roku 2010 a samotných CPU-GPU až na začátku roku 2011, tedy zhruba rok po Intelu.
32nm čipy využívají druhou generace High-K+metal gate tranzistorů a mají 9 měděných vrstev. Výroba běží bez použití jedovatého a dříve užívaného olova.
Samozřejmě je všechno opět menší, což je pěkně na obrázcích Intelu vidět a není nutné to dále komentovat. Ten pokrok mluví sám za sebe …
Zajímavá je i konstrukce celého čipu. Samozřejmě každý výrobní proces nese sebou i problémy a defekty. Ty se ale daří odstraňovat lépe a rychleji. To se nedá moc ověřit, tak budeme Intelu věřit, i když takové TSMC by o svých trablech se 40nm mohlo asi vyprávět.
32nm to nejsou jen klasické CPU, ale i SoC čipy, tedy zařízení typu vše v jednom, které se také budou tímto procesem brzy vyrábět. Intel s tím má velké plány.
32nm výroba přinese opět vyšší výkon a hlavně nižší spotřebu a teploty, takže se 32nm SoC čipy Intel se počítá i do kapesních zařízení všeho druhu (nepochybně jako konkurence k NVIDIA TEGRA2, která má být 40nm).
Ale to není vše, co nám Intel chtěl ukázat … podívejte se, co přijde po 32nm ….
22nm a budoucnost
Intel poměrně podrobně představil i nejbližší budoucnost, což je 22nm výroba. Hotový má už samozřejmě speciální testovací čip.
Intel o 22nm prohlašuje, že je to důležitý výrobní milník. 22nm čipy mají mít více než 2,9 miliardy tranzistorů (pro srovnání 40nm ATI RV870 má 2,1 miliardy (330mm2) a 40nm NVIDIA FERMI má 3 miliardy, ale také 500mm2). 22nm čip pak bude spoléhat na 3 generaci bran.
Nejzajímavější je asi poslední slide. Ten ukazuje další vývoj. V současnosti je ve vývoji 22nm a ke slovu se dostane ve výrobě na konci roku 2011. Tam se také bude lámat chleba u dnes používané mědi. V roce 2013 se pak Intel chystá na 16nm a v roce 2015 přijde 11nm technologie, která bude stavět na jiných základech než dnes používané výroby. Ke slovu se dostanou Nanosítě, Carbonové Nano trubice a Optické spoje.
Budoucnost vypadá dobře. Výrobní postup je jedna věc, konstrukce čipů druhá. Zda ještě v roce 2015 udrží Intel svou nadvládu x86 CPU, je otázka. Silný vývoj probíhá na poli GPU, kde má Intel v současnosti velké mezery a zrušení první generace Larrabee moc stavu vývoje GPU Intel nepřidala. Intel v současnosti nemá žádné GPU, které by se výpočetně byť jen přiblížilo čipům ATI a NVIDIA, které stále více dokazují svou užitečnost a výkon i ve výpočetním nasazení.
Intel však pokračuje ve vývoji CPU, kde má zejména proti AMD větší zdroje a i proti IBM vykazuje jistý náskok, kdy IBM dokonce zrušilo další vývoj svých CELL procesorů, pro nedostatečný výkon (právě kvůli výkonu nové generace GPU ATI a NVIDIA). Intel představil nedávno 48 jádrový CPU. S klesajícím výrobním postupem by třeba na 11nm mohl mít procesor až několik stovek jader. Ona ta 11nm výroba zní dnes možná jako sci-fi, ale to zněla 32nm výroba v roce 2003, v době 90nm CPU, taky.
Ja si rikal, ze by zustaly na kremiku pro 11nm. Uz pro 32nm pouzivaji na brany hradel med kvuli snizeni leakage. Tim ze pouziji jine materialy, tak se otevira cesta dal. Jsem zvedavy jak to zvladnou a drzim jim palce. Pokrok je fajn
Ten strop je prave nekde na 12-15nm. Precti si ten clavek jeste jednou - je tam napsane, ze pro 11 nm se uz pouziji jine technologie.
Edit: Tim stropem myslim strop kremiku.
Vyvoj se nikdy nezastavi, jen se meni cesty po kterych se kraci(principem evoluce je konkurence ta zene vyvoj dopredu, takze dokud bude existovat konkurence bude hledani cesticek zaruceno a trh(tedy lide/spotrebitele) urci po kterych se pujde)...
Strop miniaturizace? Nejspíš atomární CPU. I když v té chvíli to bude spíš už skoro celej počítač. Těžko říct, jestli to jde menší, ale řek bych, že nejde.. minimum bude buď počítač složenej čistě z atomů, nebo o něco víc.. a pak nastanou opravdu zajímavé věci.
Vidim to na biopočítače ala pozitronické mozky etc.
No já pořád čekám na ty optický počítače... Vyšší frekvence, žádné elektrické pole které vynucuje nižší hustotu vodičů, jednodušší vedení signálu, protože se "dráty" nemusí vyhýbat.
niekde som cital ( Odkaz , Odkaz ), ze Intel vynašiel novy polovodicovy material, ktory ma oproti terajsim kremikovým tranzistorom az o 90% nizsiu spotrebu.
Pri výrobe polovodičových tranzistorov, na základe ktorých fungujú všetky mikroprocesory a integrované obvody sa využíva len niekoľko prvkov. Základom je kremík, do ktorého sa pridávajú prímesy, vďaka ktorým má buď dierovú (polovodič typu P) alebo elektrónovú (polovodič typu N) vodivosť.
Spoločnosť Intel však tvrdí, že sa jej vďaka použitiu väčšieho množstva chemických prvkov podarilo vyrobiť polovodičový tranzistor, ktorý má pri zachovaní rovnakého výkonu až o 90% nižšiu spotrebu. V tomto prípade sa počet prvkov neráta po jednom ale rovno na desiatky.
Pred asi rokom spoločnosť Intel predstavila polovodič N založený na substráte silikónu s prímesami III. A, IV. A a V. A skupiny. Podobne bol teraz pozmenený aj polovodič typu P a po ich spojení do tranzistora (respektíve diódy) sa jedná o najefektívnejší polovodičový prvok. Podľa tvrdenia spoločnosti Intel stačí k prevádzke takéhoto tranzistora len polovičné napätie a tepelné straty budú až o 90% nižšie.
Pokiaľ sa spoločnosti Intel podarí nový materiál zdokonaliť, znížiť jeho cenu na minimum a dostať do sériovej výroby, dočkáme sa nových, supervýkonných počítačov s nízkou spotrebou a obrovské dátové centrá s minimálnou spotrebou.
zial, aj keby mal intel novy material vyladeny a odskusany - pochybujem, ze ho nasadi do vyroby. to by totiz totalne odrovnalo AMD a to si Intel nemoze dovolit. takze v konecnom dosledku smolu by mali hlavne zakaznici, ktorym by sa urcite takato mala spotreba pacila.
asi nemusim hovorit, co by to urobilo s trhom, keby Intel vydal napr. 8/16core Sandy Bridge so spotrebou 15W, pripadne 2/4core so spotrebou 6W/8W..
Tohle vsechno dostavas uz delsi dobu, jen se o tom nikde moc nemluvi, protoze o tom nikdo moc nevi . Divil by ses, co vsechno najdes ve svem "obycejnem" 45nm CPU
Anonymní - uvaha
2009-12-17 11:26:18
"Intel však pokračuje ve vývoji CPU, kde má zejména proti AMD větší zdroje a i proti IBM vykazuje jistý náskok, kdy IBM dokonce zrušilo další vývoj svých CELL procesorů, pro nedostatečný výkon (právě kvůli výkonu nové generace GPU ATI a NVIDIA)."
1) do kuchyni obou vyrobcu nevidim, takze nevim, jestli jsme schopni posoudit ten naskok
2) pokud ten naskok opravdu je, muzu zde vztahnout nazor, ktery DD rikal o Larrabee, Intel ho nepotrebuje tolik-> IBM nepotrebuje novy Power tolik. Ma jinak rozlozeny byznys, nejenom do kremiku a x86, na kterem je Intel docela zavisly.
3) Navic, jak uz bylo zmineno v diskuzi o odlozeni cellu, byla odlozena jedna vetev vyvoje a ne zrusen vyvoj cell procesoru jako takovych...
No já myslim, že IBM kutí jiné zajímavější věci.. tipuju to na nativní x64 procesory.. možná x128. Oni nejsou limitovaný architekturou jako Intel. Ostatně, Cell je taky docela pěkná hračka a pěkně výkoná, když se správně použije..
Pokrok Intelu co se technologie výroby týká, je hezkej.. ale pokrok co se architektury týká.. nic moc x86-64 fakt neni zrovna TOP. A nebýt AMD, tak ani ta architektura neni.
No nevim, mě teda x86-64 instrukce zrovna jako problém poslední dobou nepřipadnou. Stejně si je procesory rozkládaj (a dokonce i skládaj na komplexnější) instrukce na mikroinstrukce. Pak tu máš spoustu rozšíření od MMX po SSE4, které se vůbec nikde nevyužívají. Pokud použiješ všechno co x86 s rozšířeníma dokáže ten výkon je taky trošku jinde . Problém je stejně jako u CELLu je velmi složitý napsat software který dané CPU využije naplno.
nebo mosis pouzit nativne intelacky kompilator kerej optimalizaci a vyuziti spec instukcnich sad udela, jenze to si mozes dovolit u serveru a ne pro aplikace na desctopy kde nevis jake procesor ma clovek co to bude pouzivat
No, vždyť je to to, co říkám. Pro IBM je Cell jedna část z koláče příjmů, zatímco pro Intel je křemík hlavní byznys. Navíc, Cell je hlavně serverová oblast + konzole jako třešinka. x86 je pul server a pul pc.
A o technologiích, co oba kutí, víme všichni velice málo, krom střípků, které obě společnosti vypustí do světa.
sorry za offtopic - poslední 4 kousky HD 5850 Sapphire jsou k mání u IT distributora roku 2008, 2007 ... tak neváhejte a objednávejte kdyby někdo nevěděl co a jak, tak napište soukromě, budou skladem zítra 18.12.2009 + jsou 4 volné kousky Sapphire - HD 5970
cena je o hodně lepší než např. co mají v Alfacompu za Gygabyte HD 5850 kterou mají na cestě... a nepovídej, že pro tebe není problém si sehnat HD 5850 nebo jinou, když nejsou, mám přehled po všech velkoobchodech v ČR a vím jaká je situace, tak nedělej ramena já se tu snažím lidem seriózně pomoct a né plašit neověřenýma větama
zeptej se všech těch lidí co mi psali soukromě, že jsem jim řekl, že tam musí nakupovat přes svého prodejce IT, co bych z toho asi tak měl ? leda dobrej pocit Ale ty si jistě mastíš kapsu, když seženeš jakoukoliv HD 5xxx
Kdo mluvil o ČR.. Já říkal, že pro mě neni problém si tu kartu sehnat.. neřek sem odkud. Co se mě týká, ČR mě netankuje už dlouho a nakupuju tu jen to co se buď nevyplatí, nebo je tu levnější.. proto mě zajímala ta cena.
Teda DD ,musim pochvalit ,paradni clanek,dobrej pomer obrazku k textu .A myslenka co bude dal po 11 nm procesu,popravde docela me to fascinuje.
A mala otazecka : Povedel by mi nekdo orientacne ,az bude napr. vyroben 11 nm procesem procesor,jakou bude mit spotrebu vuci k dnesnimu pomeru ??Dekuji
11nm kremikove CPU bude mat DTP od 0,3 az 165 W.V zavislosti od konkretneho modelu a taktovania.Treba pokryt vsetky segmenty trhu od handheld az po uber/OC desktop PC...
Myslím, ty obrázky velikosti podle jádra mají příliš optimistickou prognózu. Pokud 2xjádro doposud znamenalo 4x plocha, proč by se ta tendence měla měnit?
Vývoj výroby procesoru- z 90nm na 11nm – tranzistory jsou menší a menší až budou nejmenší na celém světě.
kdyby někdo nevěděl co a jak, tak napište soukromě, budou skladem zítra 18.12.2009 
+ jsou 4 volné kousky Sapphire - HD 5970 
