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14Nm broadwell, 20nm exynos montrent que la loi de Moore est bien vivante

Vidéo: LA LOI DE MOORE (Novembre 2024)

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Anonim

La loi de Moore est de retour. Ou peut-être que ça n'a pas vraiment pris fin, juste pris un peu de vacances.

Certains craignent que la loi de Moore - qui stipule que le nombre de transistors par puce double tous les deux ans - ralentisse, car la transition d'Intel à un processus en 14 nm a pris plus de temps que prévu et les fonderies plus générales de fabrication de puces sont plus tardives que prévu. habituel dans la livraison de leur prochain processus. Mais pour moi, le gros avantage de l'annonce de Broadwell par Intel la semaine dernière, ainsi que des commentaires moins connus de Samsung selon lesquels un processeur d'applications de 20 nm serait intégré dans son dernier smartphone, est que la mise à l'échelle semble se poursuivre malgré quelques retards.

L'annonce de Broadwell était un peu en retard. Initialement, Intel avait prévu d’acheminer les puces d’ici à la fin de 2013 et d’offrir une gamme complète de portables 14 nm. Mais la semaine dernière, Intel a donné de nombreux détails qui montraient qu’il avait beaucoup progressé en 14 nm, les spécifications semblant meilleures que celles attendues par beaucoup.

Comme annoncé lors du salon Computex en juin, le premier processeur Intel de 14 nm sera le Broadwell-Y, le Y représentant la version la plus basse de la puce et commercialisé sous le nom de Core M. Cette puce était au centre de la semaine dernière. annonce, qui a détaillé de nombreuses spécifications sur la puce et le processus 14nm d'Intel, qui inclut la deuxième génération de ce que la société appelle ses transistors "Tri-gate" (que d'autres personnes appellent des FinFET).

Le résultat pratique de ces puces est de permettre l’utilisation de tablettes et d’ordinateurs portables sans ventilateur de moins de 9 mm d’épaisseur, apportant ainsi la conception Core aux systèmes sans ventilateur. Selon Rani Borkar, vice-président de l'ingénierie des plates-formes d'Intel, Intel a doublé les performances du cœur du processeur entre 2010 et 2014, multiplié par sept les performances graphiques et réduit de 4 fois les besoins en énergie, permettant ainsi à des systèmes deux fois plus petits de disposer d'une batterie deux fois plus puissante. la vie.

Présentant de nombreux détails techniques, Mark Bohr, associé principal d'Intel, a montré comment les transistors avaient été mis à l'échelle dans presque toutes les dimensions, comme indiqué dans la diapositive ci-dessus. Certaines des mesures relevaient d'un clip de la loi de Moore, d'autres étaient meilleures, d'autres un peu moins, mais la combinaison semble très solide. (Notez que la désignation du noeud de processus était à l'origine de la taille de la plus petite caractéristique. Si le pas de la grille diminuait de 0, 7, les transistors seraient réduits de moitié.) Il est intéressant de noter que la hauteur des ailettes du transistor est plus large dans le nouveau procédé (maintenant 42 nm contre 34 nm), ce qui donne des ailettes plus hautes et plus minces, ce qui devrait permettre d'améliorer les performances et de réduire les fuites.

Dans l’ensemble, Bohr a déclaré que la taille d’une cellule de mémoire SRAM sur une CPU (l’une des cellules standard utilisées dans la conception de puces) passerait de 0, 108 um 2 à 0, 0588 um 2, soit une réduction de 54%. Et pour la zone logique de la puce, a-t-il déclaré, la mise à l'échelle continue de s'améliorer à 0, 53 fois par génération. (C'est très impressionnant, étant donné les problèmes posés par la mise à l'échelle des puces, d'autant plus que le procédé utilise encore la lithographie par immersion, car la lithographie Extreme Ultraviolet ou EUV est encore à des années.) En conséquence, il a déclaré qu'Intel avait "14 nm véritables". à la fois plus dense et plus rapide que ce que d’autres fonderies appellent 14 nm ou 16 nm.

Bohr a déclaré que chaque génération continue à apporter des améliorations en termes de performances, de puissance active et de performances par watt. En fait, Bohr a déclaré que même si Intel a augmenté ses performances par watt à un taux de 1, 6 fois à chaque nouvelle génération, Broadwell-Y offrira plus du double de la performance par watt par rapport à la génération actuelle en raison de la tri-gate de deuxième génération transistors, mise à l'échelle physique plus agressive, collaboration étroite entre les équipes de processus et d'ingénierie et améliorations de la microarchitecture.

Une des grandes questions que se posent de nombreux analystes à propos de la loi de Moore est la conviction suivante: même si de nouveaux noeuds de processus vont pouvoir placer plus de transistors dans le même espace, le coût de fabrication de ces transistors ne va pas continuer à diminuer., en partie parce qu’à 20 nm et au-dessous, de nombreuses étapes du processus nécessiteront un "double motif" en utilisant la lithographie par immersion. Mais Bohr a montré des diapositives montrant que le coût par transistor continuait à diminuer, affirmant que de nouvelles techniques l'avaient aidé à réduire les coûts plus que d'habitude sur ce nœud. "Pour Intel, le coût par transistor continue de baisser, si ce n’est à un rythme légèrement supérieur, avec cette technologie de traitement à 14 nm", a-t-il déclaré.

Alors que le rendement sur 14 nm était initialement inférieur au rendement sur 22 nm (contribuant ainsi au retard), M. Bohr a déclaré que les rendements sont maintenant "dans la fourchette saine" et qu'ils s'améliorent, des produits de 14 nm étant fabriqués en Oregon et en Arizona cette année et en Irlande l'année prochaine..

Pour le Broadwell Y, Intel a déclaré qu'une combinaison de technologie de traitement et de conception avait permis de réaliser deux fois plus d'économies d'énergie que la mise à l'échelle traditionnelle. Certains des changements incluent l'optimisation de la puce pour des performances basse tension. Globalement, l’ensemble (comprenant la matrice et la carte environnante) devrait occuper environ 25% de surface de carte inférieure à celle des pièces Haswell U / Y (basse consommation), avec des réductions dans toutes les dimensions.

Stephan Jourdan, boursier Intel du groupe Platform Engineering, a déclaré que le cœur du processeur apporterait une amélioration d'environ 5% du nombre d'instructions à un seul thread par cycle, tandis que la puce offrirait des améliorations plus significatives en matière de traitement graphique et multimédia (telles que des calculs de 20% supplémentaires). et jusqu’à deux fois la qualité vidéo). En outre, il prend désormais en charge les résolutions 4K, ainsi que les derniers pilotes logiciels DirectX et Open CL, ce qui résout le problème que les cartes graphiques intégrées d’Intel avaient jusqu’à présent.

Les systèmes Core M utilisant la puce Broadwell Y 14 nm devraient arriver sur le marché à temps pour la saison des vacances. Les autres membres de la famille Broadwell devraient maintenant se rendre pour le premier semestre de 2015. Des informations supplémentaires seront probablement disponibles lors du Forum des développeurs Intel, le mois prochain.

L'autre grande nouvelle concernant les puces était quelque peu cachée dans les reportages sur le Galaxy Alpha. Samsung a annoncé que de nombreux modèles de ce téléphone utiliseraient son nouveau système sur puce Exynos 5 Octa (Exynos 5430), produit sur un processus à porte haute en k / métal de 20 nm. Bien que cette puce ne présente pas de nouvelles caractéristiques de processeur radicalement nouvelles par rapport à la version précédente d'Exnos 5 Octav 28nm, avec quatre puces ARM Cortex-A15 32 bits fonctionnant jusqu'à 1, 8 GHz et quatre puces Cortex-A7 fonctionnant jusqu'à 1, 3 GHz Dans une configuration big.LITTLE, il se distingue par le fait qu’il s’agit du premier envoi de puces ARM utilisant un processus de 20 nm, ce qui, selon Samsung, permettra une consommation d’énergie réduite de 25%. En outre, il prend désormais en charge les écrans jusqu'à 2 560 par 1 600 pixels et dispose d'un décodage H.265 natif. (Remarque. Les versions américaines du téléphone utiliseront plutôt le Qualcomm Snapdragon 801, les opérateurs américains prenant principalement en charge la technologie LTE de Qualcomm.)

Encore une fois, ce qui rend ce système unique est le processeur d'applications 20 nm, qui semble être le premier livré (en dehors du processus 22 nm d'Intel). De telles puces étaient attendues plus tôt, mais alors que Qualcomm a un modem 20nm sorti, son processeur d'application Snapdragon 810 20nm n'est pas attendu avant le premier semestre 2015. D'autre part, il y a des rumeurs selon lesquelles Apple va annoncer et expédier un processeur A8 20nm pour son prochain iPhone 6.

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