Και τώρα που "τελειώνει" το πυρίτιο,τί γίνεται;

[Typhoon]

Απλά πληροφοριακά ο Cray III ήταν η πρώτη (και μόνη) προσπάθεια χρήσης GaAs σε VLSI κλίμακα, η οποία έγινα στις αρχές τον 90s και οδήγησε την εταιρία στη χρεωκοπία (πούλησε το απίστευτο νούμερο του 1 supercomputer ). Σήμερα τα Cray που κυκλοφορούν χρησιμοποιούν Opterons (τα μικρότερα μοντέλα) και το μεγάλο (το X1E) ένα CPU της Cray που δεν είναι τίποτα φοβερό, έχει μια έφεση στα vector instructions απλώς. Φυσικά είναι φτιαγμένος σε Si. Τo GaAs σήμερα χρησιμοποιείται εκτεταμένα μόνο σε μικροκυματικές εφαρμογές (MMICs) αλλά εκεί μιλάμε για πολύ μικρές κλίμακες ολοκλήρωσης (μερικές δεκάδες συσκευές ανά chip).

[sotris99]

H Cray Computer δημιούργημα του Σέυμουρ Κρέυ χρεωκόπησε μετά το θάνατο του ιδρυτή της. Η θυγατρική της Cray Research προτίμησε πιο σίγουρες λύσεις για τα επόμενα μοντέλα της.

[Typhoon]

Με τα οποία δεν πάει και πολύ καλύτερα από ότι φαίνεται

[Lomar]

re paidia kala, wraia kai polu epistimonika ola auta (ti diaolo, posous xhmikous mhxanikous exoume sto forum ) alla ego pali kati diavasa gia fwtonikous epeksergastes (sto RAM ianouariou an thimame kala) kai auto tha ginei efikto me enan teleio "kathrefti" pou anakla pliros to fws kai kati alla perierga, kai to kalytero? Afton to uliko (pou den exei mono na kanei me to uliko kai tin moriaki tou domh, alla se polu megelutero vathmo me tin gewmetria tou) to exoun anaptiksei ELLHNES se panepistimio tis.... ti allo? usa...

 

xameno pali to Elladistan...

 

Prin kanena xrono pali, kati diavaza (sto Ram pali :razz: ) gia kvantikous h/y pou gia ekxwrites mnimis (auto mallon ipagetai sto "kvantiko") eixan mia aboula me ena eidiko ugro kai elege oti theoritika tha mporouse na xrisimopoihithei (logika ws ion) kathe morio tou ugrou ws kataxwritis bit!!!

 

kata diaolou pame, krima ta 1500€poula pou eskasa gia to acer... :razz:

[Typhoon]

Χαχαχαχα άκου φωτονικούς υπολογιστές ΟΚ το θέμα δεν είναι αστείο βασικά, τα οπτικά έχουν μεγάλο potential αλλά και μεγάλα μειονεκτήματα. Τα σημαντικότερα από αυτά είναι ότι δεν υπάρχει οπτικό memory element (αντίστοιχο των κυτάρων DRAM, SRAM, floating gate transistor και τόσο άλλα που υπάρχουν στο Si), ότι δεν είναι δυνατόν να φτιάξεις τόσα πολλά devices σε τόσο λίγο χώρο όσο με το πυρίτιο και ότι είναι πολύ ακριβότερη η παραγωγή οπτικών στοιχείων. Τα δύο τελευταία απορέουν όπως έγραψα και παραπάνω από το ότι για να παραχθεί φως πρέπει να έχει κατάλληλο ημιαγωγό (συνήθως κράματα όπως για παράδειγμα InGaAsP - Ινδίο Γάλλιο Αρσενικό Φωσφορος). Από το υλικό καθώς και τη στοιχειομετρία του εξαρτάται το εκπεμπόμενο μήκος κύματος του φωτός. Το θέμα με αυτά τα υλικά είναι ότι έχουν μεγάλο κόστος κατασκευής και παραγωγής σε σχέση με το Si. Το Si δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε οπτικά συστήματα γιατί δεν εκπέμπει φως (γιατί δεν είναι ημιαγωγός άμεσου ενεργειακόυ χάσματος -τώρα τι σημαίνει αυό είναι μπερδεμένη ιστορία και έχει να κάνει με κυματάριθμους και τέτοια οπότε δεν είναι της παρούσης νομίζω). Πάντως πολλές εταιρίες και κυρίως η Intel έχουν επενδύσει τρελά λεφτά στη χρήση Si σε οπτικά. Αν κάνετε ένα search στο Google για Silicon Photonics θα βρείτε πολύ υλικό. To γέλιο στην αρχή ήταν γιατί αν μιλήσετε σε κάποιον που ασχολείτε με οπτικά (είτε καθηγητή, είτε διδακτορικό,κλπ) θα νομίζετε ότι το πολύ σε 5 χρόνια τα πάντα θα είναι οπτικά και ότι δεν υπάρχει άλλος δρόμος. Η πίστη τους είναι απίστευτή

Anywayz και οι κβαντικοί υπολογιστές έχουν ακόμα πολύ μέλλον. Ακόμα δεν υπάρχουν σοβαρά devices (το spin transistor κάτι πάει να πει αλλά έχει ακόμα μέλλον). Τώρα μέχρι να βρεθεί το σωστό device, να περάσει στη σχεδίαση, να αναπτυχθούν design tools & design flows, να βγουν πρωτότυπα και να γίνει industrilization έχουμε εύκολα 20 χρονάκια μπροστά μας. Άρα μην μασάτε

 

PS: Me is computer not chemical engineer

[Kleanthis]

Με την υπάρχουσα τεχνογνωσία, οι επιστήμονες μπορούν να ολοκληρώσουν σε όποια κλίμακα θέλουν, φτιάχνοντας έτσι ( θεωρητικά ) οποιαδήποτε συχνότητα επεξεργαστών.

Το θέμα είναι ότι ,όσο περισσότερο ολοκληρώνουμε σε ένα τσιπάκι ,ανακύπτουν μερικά προβλήματα που δεν μπορούν να ξεπεραστούν εύκολα...

 

Συνοπτικά παραθέτω κάποια:

 

1) Οι μικροί αγώγιμοι δρόμοι είναι τόσο κοντά μεταξύ τους ,που ο ένας επηρεάζει τον άλλον.Πιο συγκεκριμένα ,επειδή έχουμε ροή ρευματος ,έχουμε και δημιουργία μαγνητικού πεδίου με συνέπεια να υπάρχει επίδραση στο διπλανό αγώγιμο μονοπάτι κι έτσι να μην υπάρχει ομαλή κυκλοφορία του φορτίου.

 

2) Με την αύξηση της συχνότητας υπάρχει αύξηση της θερμοκρασίας οπότε πρέπει να γίνεται καλύτερη κατανομή της επεξεργαστικής δραστηριότητας στο τσίπ ,για να μην έχω υπερθέρμανση σε κάποια σημεία του.Τούτο δύναται να επιτευχθεί με την χρήση κατάλληλου λειτουργικού συστήματος.

 

Παρατηρούμε έτσι ότι μεγαλώνει η αλληλεπίδραση Software - Hardware και ο σχεδιασμός λειτουργικών που θα φροντίζουν να υπάρχει ομαλή και ομοιόμορφη επεξεργαστική ικανότητα καθίσταται αναγκαίος.

 

3) Επίσης, στην ηλεκτρονική πλακέτα που έχουμε ,τα φορτία κάνουν κάποιο απειροελάχιστο χρόνο να διανύσουν τα αγώμιμο μονοπάτι μεταξύ δύο πυλών - <<καταστάσεων>>.Αυτός ο χρόνος πρέπει να είναι αρκετά μικρότερος του χρόνου μεταξύ δύο παλμών του ρολογιού.Τούτο ,λοιπόν, θέτει το εξής κατασκευαστικό όριο: Δεν μπορούμε να ολοκληρώσουμε όσο περισσότερο θέλουμε,γιατί μικραίνει διαρκώς ο χρόνος που χρειάζεται να διανύσουν τα φορτία τον αγώγιμο δρόμο τους και γίνεται συγκρίσιμος με αυτόν που χρειάζεται το ρολόι για να δώσει παλμό - δηλαδή ν' αλλάξει την κατάσταση των πυλών.

 

Κλείνοντας ,πιστεύω ότι έχοντας ώς κατασκευαστικό όριο τα 10nm ,σίγουρα θα βρεθεί μια άλλη μέθοδος ολοκλήρωσης.Αυτό που ενδέχεται να γίνει είναι να έχουμε αλληλεπίδραση ηλεκτρονικών και ιστών.Να μιλάμε δηλαδή για βιοηλεκτρονική τεχνολογία.:-?

 

Τώρα όσο αφορά την χρησιμοποίηση του GaAs ( αρσενιούχου γαλλίου ) αυτή έγκειται στο ότι το υλικό αυτό, δεν επηρεάζεται τόσο εύκολα από τις εξωτερικές συνθήκες - έχει να κάνει με την κινητικότητα των φορέων του (ηλεκτρονική δομή του ).

Γι' αυτό και χρησιμοποιείται κατά κόρον σε ηλεκτρονικές κατασκευές που πρέπει ν' αντεχουν σε πιο αντίξοοες συνθήκες πίεσης και θερμοκρασίας από τις κανονικές.Για παράδειγμα σε κάποια υποθαλάσσια ή διαστημικά ηλεκτρονικά συστήματα φτιάχνονται πλακέτες από τέτοιο υλικό.

 

ΕΛπίζω να μη σας κούρασα γράφοντας την μακροσκελή μου δημοσίευση :)

Ευχαριστώ...

[Typhoon]

Φυσικά και δεν μπορεί κανείς να ολοκληρώσει σε όποια τεχνολογία θέλει σε καμία περίπτωση.

Υπάρχει ολόκληρο roadmap της SIA που αναφέρει αναλυτικά της απαιτήσεις για τις επόμενες γενιές ολοκλήρωσης. Οι τεχνολογίες αυτές είτε δεν υπάρχουν είτε είναι υπό έρευνα. Πως θα φτιάξεις chip στα 30nm όταν δεν υπάρχει το κατάλληλο laser για τη φωτολιθογραφία ? Και τόσος άλλος εξοπλισμός που χρειάζεται φυσικά.

Τέλος ως IC designer να πω ότι το μεγάλο μας πρόβλημα δεν είναι το crosstalk , ούτε τόσο η θερμοκρασία (άσχετα με το τι δείχνουν τα τελευταία trends στις CPU - IC design is more than CPUs), αλλά το delay στα interconnects και δη στα global interconnects, γιατί όχι μόνο δεν έχουμε βελτίωση με το scaling αλλά τα πράγματα χειροτερεύουν συνήθως.

[tolis86]

paizei pio megalo rolo o thorivos etsi? oso mikrenoyn ta kiklwmata kai i tasi toy epeksergasti enos thorivos pio palia ameliteos twra paizei poli rolo etsi den einai?

[Kleanthis]

Ειδικώς, ο θερμικός θόρυβος από τις κινήσεις των ηλεκτρονίων...Είναι σχετικό με αυτό που έγραψα προηγουμένως...Ο ένας αγώγιμος δρόμος ενοχλεί τον άλλον γιατί βρίσκονται τόσο μα τόσο κοντά.

Ο Typhoon μίλησε και πιο πρακτικά και εύγε του...

[unre@l]

Kati eixe parei to afti mou gia kuklomata me fos kai aristerostrofa ilika! o.O

dunno parapera

[songless_bird]

Εγω διαβασα για πυρινες απο τεχνιτο διαμαντι. Εχεις τις ιδιες ιδιοτητες με το πυριτιο αλλα αντεχει σε μεγαλυτερες θερμοκρασιες. Και μην παει ο νους σασ σε τρελο κοστος. Ειναι αρκετα φτηνα τα τεχνιτα διαμαντια(τα ζιργκον που λεμε και ειναι σε ολα τα faux bizoux). Η NEC εφταξε πειραματικο μοντελο και το χρονισε μεχρι τα 200Ghz!!!

[dop]

Η Cray Research αποκτήθηκε από την SGI το '96 και έπειτα συγχωνεύτηκε με μία άλλη επειχείρηση, την Tera Computing.

 

Η τελευταία εταιρία του Seymour Cray είναι η SRC Computers Inc. (http://www.srccomp.com/) που συνεχίζει την τελευταία του δουλειά πάνω στα παράλληλα συστήματα και την εξάλειψη των bottlenecks της μνήμης.

 

Όσον αφορά το μέλλον, οι υπέρογκες επενδύσεις που έχουν γίνει στην τεχνολογία του πυριτίου δείχνουν ότι θα συνεχίσουμε να το παιδεύουμε.

 

Συγκεκριμένα, θα αρχίσουμε να βλέπουμε 4πύρηνα και 8πύρηνα τσιπς σύντομα, μόλις τα 2πύρηνα φτάσουν τα όρια τους και όταν το software θα είναι έτοιμο να εκμεταλευτεί αυτήν την ισχύ.

[oldnew]

akrivos epeidi to na katevoyme se pio mikrh geometria ,einai pleon poli pio diskolo, epomenos kai poli pio dapanhro, kai me liga perithoria akoma pleon, 10-20 xronia, gia afto exei anatrapei teleytaia o nomos tou moore. Skefthte mono oti h syxnothta enos epeksergasth edo kai 20 xronia diplasiazontan kathe 18 mhnes, eno tora, pare thn amd. Thimaste pote eixe vgalei ton athlon thunderberg (oxi ton xp) poy eftane ,esto me poli thermokrasia sta 1,6 G .Perasan tosa xronia kai to megalitero modelo poy exei vgalei, xronizetai se pragmatikh syxnothta 2.6 G. An synexizotan o rythmos ton teleytaion 20 xronon, tha eprepe na vriskete kapou metaksi 8-10 Giga shmera...

Gi afto vrikan to fthno kolpaki, na vazoyn perisoteroys pyrines. Prokeimenoy n a mh meiothei esthta o rythmos afksisis ton epidoseon, tha vazoyn tora 2 pyrines , meta 4, 8 , mporei na ftasoyme kai toys 50-100 pyrines se arketa xronia, mexri poy tha doyn oti pleon oyte etsi afksanontai oi epidoseis ,apo ena shmeio kai meta, kai h syxnotha ,ante na ftasei kai ta 10-15 giga se vathos 20etias.

[Typhoon]

Δεν θεωρώ ότι η αύξηση του αριθμού των πυρήνων είναι φτηνό κολπάκι. Απλώς παλαιά δεν υπήρχε η δυνατότητα στα PC για τόσο έντονο multitasking (κυρίως λόγω μικρής κύριας μνήμης, μόνο τα τελευταία χρόνια βρίσκει κανείς PC με τόσο πολύ RAM). Πάντως να δούμε σε desktop μηχάνημα 50 cores (ούτε 10 βασικά) είναι απίθανο μιας και κανείς δεν κάνει 10 πράγματα μαζί, και τα λίγα tasks που είναι τόσο computer intensive όταν τα κάνεις κάνεις μόνο αυτά. Δεν ξέρω κανέναν που να παίζει FEAR, να βλέπει DVD και να surfarei και στο internet ταυτόχρονα.

Από εκεί και πέρα η αλήθεια είναι ότι οι IC designers είχαμε επαναπαυθεί στο scaling και δεν υπήρχαν αρκετά innovations σε architecture & circuit levels. Αυτό γιατί μέχρι τα 90nm το scaling σου έδινε τα πάντα (μεγαλύτερη ταχύτητα, μικρότερη κατανάλωση, μικρότερο μέγεθος, κλπ) και το μόνο που ζήταγε ήταν επενδύσεις για νεα fabs (το οποίο εσένα ως σχεδιαστή δεν σε νοιάζει). Είναι φανερό πια ότι λόγω διαφόρων φαινομένων (leakage currents, electron tunneling, electromigration, etc) αυτό δεν θα συμβαίνει συνεπώς απαιτούνται μεγαλύτερες καινοτομίες από τους σχεδιαστές.

[dop]

@Typhoon: πάντα υπήρχαν τέτοια προβλήματα - τουλάχιστον τα τελευταία 10 χρόνια. Τώρα έχουν μεγαλύτερο με τα επερχόμενα κβαντικά φαινόμενα που δεν μπορούν να μοντελοποιηθούν.

 

Επιπλέον έχουν γίνει ακόμα πιο αισθητά προβλήματα τοπικής υπερθέρμανσης, διανομής του σήματος του ρολογιού και της σωστής τάσης (να´ναι καλά το flip chip).

 

Για να εκμεταλευτούμε τους πολλαπλούς πυρήνες χρειαζόμαστε και το αντίστοιχο λογισμικό - τα threads προκαλούν μεγάλο overhead σε μονοεπεξεργαστικά συστήματα, αλλά είναι η μόνη λύση για πολυεπεξεργαστικά.

 

Όταν αποφασίσουν οι software engineers ότι είναι καιρός όλες οι εφαρμογές να αναπτυχθούν με το spec ότι "ναι θα έχουμε 2+ επεξεργαστές διαθέσιμους" ίσως τότε να φύγουμε από το λάκκο που έχουμε πέσει σήμερα.

 

Η αλήθεια είναι ότι με 5 πυρήνες καλυπτόμαστε άνετα - τα services που τρέχουν από πίσω και φτάνουν πολλές φορές τα 10-15 θα επωφεληθούν τα μέγιστα, αρκεί να λύσουμε και το θέμα του memory bottleneck.