Broadwell 14Nm, exynos 20nm menunjukkan hukum moore hidup dan sehat

Hukum Moore kembali. Atau mungkin, itu tidak benar-benar berakhir, hanya berlibur sebentar.

Ada kekhawatiran bahwa Hukum Moore - yang menyatakan jumlah transistor per chip akan berlipat ganda setiap dua tahun - melambat, karena transisi Intel ke proses 14nm membutuhkan waktu lebih lama dari yang diharapkan, dan pengecoran pembuatan chip yang lebih umum lebih lambat daripada biasa dalam menyampaikan proses selanjutnya. Tetapi bagi saya, takeaway besar dari pengumuman Intel Broadwell minggu lalu, serta komentar Samsung yang kurang digembar-gemborkan bahwa ia mengirimkan prosesor aplikasi 20nm di smartphone terbarunya, adalah bahwa penskalaan chip tampaknya akan terus berlanjut, meskipun ada beberapa penundaan.

Pengumuman Broadwell sedikit terlambat. Awalnya, Intel telah merencanakan pengiriman chip pada akhir 2013 dan jajaran penuh produk notebook 14nm keluar sekarang. Tetapi Intel memberikan banyak detail pekan lalu yang menunjukkan telah membuat banyak kemajuan pada 14nm, dengan spesifikasi yang terlihat lebih baik daripada yang diperkirakan banyak orang.

Seperti yang diumumkan pada acara Computex pada bulan Juni, chip 14nm pertama Intel akan menjadi Broadwell-Y, dengan Y-berdiri untuk versi daya terendah dari chip, dan dipasarkan dengan nama Core M. Chip ini adalah fokus dari minggu lalu Pengumuman, yang merinci banyak spesifikasi tentang chip dan proses 14nm Intel, yang mencakup generasi kedua dari apa yang perusahaan sebut sebagai transistor "Tri-gate" (yang oleh orang lain disebut FinFET).

Hasil praktis dari chip ini adalah bahwa mereka akan memungkinkan tablet tanpa kipas dan laptop dengan ketebalan kurang dari 9mm, membawa desain Core ke sistem tanpa kipas. Menurut Rani Borkar, Wakil Presiden Intel Platform Engineering, Intel telah menggandakan kinerja inti CPU antara 2010 dan 2014, meningkatkan kinerja grafis sebanyak tujuh kali, dan mengurangi kebutuhan daya hingga 4 kali, memungkinkan sistem dengan setengah ukuran baterai tetapi menggandakan baterai kehidupan.

Menyajikan banyak rincian teknis, Senior Fellow Intel Mark Bohr menunjukkan bagaimana transistor telah diskalakan di hampir semua dimensi, seperti yang ditunjukkan pada slide di atas. Beberapa pengukuran berada di klip Hukum Moore, ada yang lebih baik, ada yang sedikit lebih buruk, tetapi kombinasi terlihat sangat kuat. (Perhatikan bahwa penunjukan simpul proses pada awalnya merupakan ukuran fitur terkecil, dan jika pitch gate akan menurun dengan skala 0, 7, Anda akan membuat transistor menyusut menjadi dua.) Yang menarik, ketinggian sirip transistor adalah lebih besar dalam proses baru (sekarang 42 nm, dibandingkan dengan 34 nm), menghasilkan sirip yang lebih tinggi dan lebih tipis, yang akan menghasilkan kinerja yang lebih baik dan kebocoran yang lebih rendah.

Secara keseluruhan, Bohr mengatakan bahwa ukuran sel memori SRAM pada CPU (salah satu sel standar yang digunakan dalam desain chip) akan berkurang dari 0, 108 um ² menjadi 0, 0588 um ², pengurangan ukuran 54 persen. Dan untuk area logika chip, katanya, penskalaan terus meningkat pada 0, 53x per generasi. (Itu sangat mengesankan, mengingat masalah dalam penskalaan chip, terutama karena prosesnya masih menggunakan litografi imersi, karena Extreme Ultraviolet atau EUV lithography masih bertahun-tahun lagi.) Sebagai hasilnya, ia mengatakan Intel memiliki "true 14nm, " yang dihasilkannya. keduanya lebih padat dan lebih cepat dari apa yang disebut pengecoran lain 14nm atau 16nm.

Bohr mengatakan setiap generasi terus memberikan peningkatan dalam kinerja, daya aktif, dan kinerja per watt. Bahkan, Bohr mengatakan bahwa sementara Intel telah meningkatkan kinerja per watt pada tingkat 1, 6x dengan setiap generasi baru, Broadwell-Y akan memberikan lebih dari dua kali lipat kinerja per watt dibandingkan dengan generasi saat ini karena tri-gate generasi kedua transistor, penskalaan fisik yang lebih agresif, kolaborasi erat antara proses dan tim teknik, dan peningkatan mikroarsitektur.

Salah satu pertanyaan besar yang banyak analis miliki tentang Hukum Moore adalah keyakinan bahwa sementara node proses baru akan dapat menempatkan lebih banyak transistor di ruang yang sama, biaya membuat transistor tidak akan terus berkurang, sebagian karena pada 20nm dan di bawah, banyak langkah proses akan memerlukan "pola ganda" menggunakan litografi imersi. Tetapi Bohr memperlihatkan slide yang menunjukkan bahwa biaya per transistor terus berkurang, dengan mengatakan beberapa teknik baru telah membantu mengurangi biaya lebih dari biasanya pada simpul ini. "Untuk Intel, biaya per transistor terus turun, jika ada yang sedikit lebih cepat menggunakan teknologi proses 14nm ini, " katanya.

Sementara hasil pada 14nm awalnya di bawah hasil pada 22nm (sehingga berkontribusi terhadap keterlambatan), Bohr mengatakan hasil sekarang "dalam kisaran yang sehat" dan membaik, dengan produk 14nm sedang diproduksi di Oregon dan Arizona tahun ini, dan di Irlandia tahun depan.

Untuk Broadwell Y, Intel mengatakan kombinasi teknologi proses dan desain telah memungkinkan penghematan daya dua kali lipat dari penskalaan tradisional. Beberapa perubahan termasuk mengoptimalkan chip untuk kinerja tegangan rendah. Secara keseluruhan, paket (yang termasuk die dan papan sekitarnya) harus mengambil sekitar 25 persen area papan lebih rendah daripada bagian Haswell U / Y (daya rendah), dengan pengurangan di semua dimensi.

Stephan Jourdan, Intel Fellow di Platform Engineering Group, mengatakan bahwa inti CPU itu sendiri akan memberikan peningkatan sekitar 5 persen dalam instruksi single thread per siklus, sementara chip tersebut menawarkan peningkatan grafis dan pemrosesan media yang lebih signifikan (seperti komputasi 20 persen lebih banyak dan hingga dua kali kualitas video). Selain itu, sekarang termasuk dukungan untuk resolusi 4K, serta driver perangkat lunak DirectX dan Open CL terbaru, memecahkan masalah yang dimiliki grafis terintegrasi Intel hingga sekarang.

Sistem Core M menggunakan chip Y Broadwell 14nm harus ada di pasaran saat musim liburan, dengan anggota keluarga Broadwell lainnya dijadwalkan untuk paruh pertama tahun 2015. Lebih detail kemungkinan akan datang di Intel Developer Forum bulan depan.

Berita chip besar lainnya agak terkubur dalam cerita tentang Galaxy Alpha. Samsung mengatakan bahwa banyak model ponsel akan menggunakan Exynos 5 Octa (Exynos 5430) System on Chip (SoC) baru yang diproduksi pada proses 20nm High-k / metal-gate. Sementara chip ini tidak memiliki fitur CPU baru yang radikal dari versi 28nm sebelumnya dari Exynos 5 Octa, dengan empat chip ARM Cortex-A15 32-bit berjalan hingga 1, 8 GHz dan empat chip Cortex-A7 berjalan hingga 1, 3 GHz dalam konfigurasi big.LITTLE, penting untuk menjadi pengiriman chip ARM pertama menggunakan proses 20nm, yang diklaim Samsung akan memungkinkan konsumsi daya 25 persen lebih rendah. Selain itu, sekarang mendukung tampilan hingga 2.560-by-1.600-pixel menampilkan dan memiliki decoding H.265 asli. (Catatan. Versi telepon AS kemungkinan menggunakan Qualcomm Snapdragon 801 sebagai gantinya, dengan sebagian besar operator AS mendukung teknologi LTE Qualcomm.)

Sekali lagi, yang membuat ini unik adalah prosesor aplikasi 20nm, yang tampaknya merupakan yang pertama dikirim (di luar proses 22nm Intel). Chip seperti itu diharapkan sebelumnya, tetapi sementara Qualcomm memiliki modem 20nm keluar, prosesor aplikasi 20nm Snapdragon 810 tidak diharapkan sampai paruh pertama tahun 2015. Di sisi lain, ada rumor bahwa Apple akan mengumumkan dan mengirimkan prosesor A8 20nm untuk iPhone 6 mendatang.