Moores lov møter veggen i 2018

[int20h]

Moores lov møter veggen i 2018

Moores lov, som har blitt en standard for prosessorindustrien å følge når det gjelder nye mikroprosessorer, kommer trolig til å møte veggen i 2018. Ifølge forskere vil utviklingen stoppe på 16-nanometer (0,016 mikron).

 

Les artikkelen her

[Stonescream]

hadde bare datalagringen gått like raskt. Da menr jeg ytelse og hastighet og ikke bare kapasitet.

 

Jeg vil ha krystallagring uten spinnende ide disker med ustabilitet og regelen:

 

før eller senere vil den slutte å fungere.

[AMD-King]

Venter på krystall lagringa jeg også. IBM må få ræva i gir
Men, liker ikke mekanisk lagring nei... Skulle hatt noe som var like raskt som RAM.

[minimum payne]

wow, dette var spennende nyheter, har selv spekulert på hva som vil bli den normale komputerings metoden, etter la oss si 100 år.

pcen ble ikke allemannseie før sent på 80 tallet, da pris\ytelse endelig begynte å harmonere, husker skolen min betalte over 10000 for en vic 20.

 

så kansje hvermannsen sitter med distribuert computering om 100 år, og trenger han mere kraft til noe, så er det bare å starte opp nanobotbyggerne, slik at de lager nye kretser på supercomputeren.

 

distribuert kalkulering, merk mine ord.

[pertm]

Minne som er like raskt som cache minne til CPUer...

Bare venter på lagring i molekylnivå slik at en kunne hatt noen EB i en slik plug...

[Dominium]

I 2020 burde kansje optiske prosessorer begynne komme på det private markede?

Det ville ihvertfall hjelpe til med og doble ytelsen en stund til.

Hvem bryr seg egentlig om hvor mange transistorer det er i prosessoren, bare ytelsen øker?

[Mr Anders]

Venter på krystall lagringa jeg også. IBM må få ræva i gir

Men, liker ikke mekanisk lagring nei... Skulle hatt noe som var like raskt som RAM.

MRAM kommer vel om et par år. Det blir jo ikke like bra som krystaller, men det vil være en fin overgang.

 

Moore påstår at antall transistorer pr. krets øker eksponensielt med tiden. I den senere tid har mange også oversatt dette til at ytelsen på en prosessor øker med det dobbelte hver 18. måned - selv om dette blir noe feil.

 

Når vi først skal sitere Gordon Moore så kan vi vel gjøre det riktig:

 

“The complexity for minimum component costs has increased at a rate of roughly a factor of two per year. Certainly over the short term this rate can be expected to continue, if not to increase. Over the longer term, the rate of increase is a bit more uncertain, although there is no reason to believe it will not remain nearly constant for at least 10 years. That means by 1975, the number of components per integrated circuit for minimum cost will be 65,000. I believe that such a large circuit can be built on a single wafer”. (The diameter of a silicon wafer was about one inch in those times).

 

Senere har riktig nok denne uttalelsen ført til utforming av det en refererer til som Moores' lov. Det finnes mange versjoner og de går alle ut på at vesentlige ytelses parametere innen IT industrien vil fordobles hver 18 måned. parametere som transistorer per chip, klokkehastigheter, ytelse (litt generelt og ullent), lagringskapasitet, osv.

 

Jeg har på følelsen av at denne loven er lagd av teknologer som ønsket å kunne forutse utviklingstrenden, men kanskje først og fremst for at økonomene rundt om skulle ha noe håndfast og forholde seg til vet utvikling av framtidige prognoser. Blant teknologer som jobber med CMOS blir nok denne loven tolket nokså forskjellig fra det en standard økonom eller annen teknolog som ikke jobber med IC/CMOS ville gjøre. Skal du ha peiling på bruk av lover til å forutse utvikling må du ikke bare forstå loven i seg selv, men også dens gyldighetsområde. For Moores' lov finnes det mange åpenbare begrensninger. f.eks fordobling av transistorer hver 18 mnd. anta at hver transistor består av minimum 2 atomer og du vil finne at det er for få atomer i universet til å lage den kretsen som skal oppfylle Moores lov allerede i 2200-2500 (<-husker dessverre ikke tallet nøyaktig, men det var innen år 2500)

[scirocco]

Utviklingen stopper om 20 år sier du? Splitte mine bramseil, nå ble jeg deprimert..

[ironfist]

Dagens transistorteknologi er basert på silisiumoksid, så det blir viktig å finne et ekvivalent materiale som kan erstatte SiO2, disse materialer må ha høy dielektrisk konstant slik at transistorstacken kan ha større tykkelse, men samtidig like stor kapasitans i stacken, et såkalt MOSFET (metal oxide semeconductor field effect transistor) stack. Silisium teknologi kommer til å gå under om noen få år p.g.a. høy leakage strøm (dvs. kvantemekanisk elektron tunnelering mellom metallelektrode og Si-substratet gjennom SiO2-laget) blir for stor når silisiumoksid-laget er noen få nanometer tykk, og det vil føre til stor varmeutvikling. Det hotteste alternative til SiO2 er nå et materiale basert på det såkalte ABO3 perovskitestruktur, nemlig LaAlO3. Dog er problemer store å integrere dette materialet inn i et IC, ikke minst p.g.a. at det er dyrt å fremstille slike materialer epitaksielt, derfor har de ofte en polykrystalline (leakage strøm blir dessverre stor ved korngreneser) eller amorphous struktur, og SiO2 har fremdeles bedre egenskaper p.g.a. et 30 års forskningsforsprang. Fremtiden er uansett lys, det fins nemlig andre alternativer til silisiumteknologi, f.eks kvantemekansike datamaskiner basert på spinntronikk, eller superledende nanostrukturer hvor den isolerende tilstand kan tilegnes 0 og superledende tilstand 1, vips har vi et binært system, ellers er optiske datamskiner også mulig.

[MrLee]

kan de ikke bare øke arealet transistorene må få plass på da?

[jorgis]

kan de ikke bare øke arealet transistorene må få plass på da?

Blir litt kjipt til slutt når prosessoren er større en notebook'en. Tror nok løsningen blir å finne opp noen nye arkitekturer og byggematerialer, evt. å øke høyden på CPU.

[ojb]

kan de ikke bare øke arealet transistorene må få plass på da?

Vel, da vil man få store problemer med å øke klokkefrekvensen. (tror det er grunnen)

[Mr Anders]

Dagens transistorteknologi er basert på silisiumoksid, så det blir viktig å finne et ekvivalent materiale som kan erstatte SiO2, disse materialer må ha høy dielektrisk konstant slik at transistorstacken kan ha større tykkelse, men samtidig like stor kapasitans i stacken, et såkalt MOSFET (metal oxide semeconductor field effect transistor) stack.

Hva mener du med stack? Og hvorfor opprettholde kapasitansen? Det er jo generelt en fordel å få en lav kapasitans mellom gate og source.

[ironfist]

En CMOS FET gate stack kan f.eks. består av gate electrode - upper interface - Gate dielectric - lower interface - Channel layer - Si substrate.

 

Gate kapasitans er generelt gitt ved C=e * e_0 A/t, der e er permittivitet.

 

For å erstatte SiO2 med relativ permittivitet lik 3.9 og f.eks. en tykkelse på 10 Å kan man bruke et materiale med f.eks e=16 som da gir en tykkelse på ca. 40 Å, altså 4 ganger større. Den største fordelen med materialer med høy permittivitet er at man igjen kan redusere tykkelse til gate dielectric, og samtidig opprettholder den nødvendige kapasitans.

[Paddington]

Hvis prosessorhastigheten skulle vise seg å følge doblingen av transistorer....

(noe den til dels har vist seg å gjøre)

dobling på 1,5 år gir 4-dobling på 3 år....

 

i dag: 3.2 GHz

3år: 12.8 GHz

6år: 51,2 GHz

9år: 204,8 GHz

12år: 819,2 GHz

15år: 3276,8 GHz

 

Går vel greit å leve med også noen år etter 2018??

[scirocco]

Går vel greit å leve med også noen år etter 2018??

I 1980 var det utenkelig og nærmest sett på som totalt idiotisk å ha PCer med de spesifikasjonene vi har i dag..

[Mr Anders]

Går vel greit å leve med også noen år etter 2018??

I 1980 var det utenkelig og nærmest sett på som totalt idiotisk å ha PCer med de spesifikasjonene vi har i dag..

Det er vel ikke sannsynlig at behovet for datakraft også skal følge Moores lov. Vi ser jo alerede at kontor PC'er er blitt kraftige nok og små servere selges med Celeron prosessorer siden der ofte gir nok datakraft til å løse oppgavene. Vi vil nok også merke at PC'er beregnet til spilling også blir raske nok en gang i fremtiden slik at produsentene begynner å vektlegge andre parametere som effektforbruk, design, støy ol.

 

Det vil faktisk kunne bli et problem at det ikke lengre blir store konsumgrupper som forlanger større ytelse enn det de alerede har. Dermed kan utviklingen gå i stå fordi ikke mange nok er villig til å betale for teknologien. Det vil jo være synd for PC brukere som aldrig får nok, slik som f.eks en del CAD brukere. De må i værste fall over på større maskiner ala supercomputere.

[scirocco]

Det er vel ikke sannsynlig at behovet for datakraft også skal følge Moores lov. Vi ser jo alerede at kontor PC'er er blitt kraftige nok og små servere selges med Celeron prosessorer siden der ofte gir nok datakraft til å løse oppgavene. Vi vil nok også merke at PC'er beregnet til spilling også blir raske nok en gang i fremtiden slik at produsentene begynner å vektlegge andre parametere som effektforbruk, design, støy ol.

 

Det vil faktisk kunne bli et problem at det ikke lengre blir store konsumgrupper som forlanger større ytelse enn det de alerede har. Dermed kan utviklingen gå i stå fordi ikke mange nok er villig til å betale for teknologien. Det vil jo være synd for PC brukere som aldrig får nok, slik som f.eks en del CAD brukere. De må i værste fall over på større maskiner ala supercomputere.

Det vil alltid være bruk for kraftigere pcer. I spillmarkedet kunne man alltids laget spillene kraftigere dersom man hadde mer CPU-kraft tilgjengelig, bla mer bruk av AI. Ellers kan en jo prøve å putte inn en enkel lingning for hvordan været på jorda vil utarte seg om f.eks en måned framover inn i en datamaskin og se hvor lang kjøretid man får. Tviler på at resultatet vil bli noe annerledes om 20 år.

[Mr Anders]

Det vil alltid være bruk for kraftigere pcer. I spillmarkedet kunne man alltids laget spillene kraftigere dersom man hadde mer CPU-kraft tilgjengelig, bla mer bruk av AI. Ellers kan en jo prøve å putte inn en enkel lingning for hvordan været på jorda vil utarte seg om f.eks en måned framover inn i en datamaskin og se hvor lang kjøretid man får. Tviler på at resultatet vil bli noe annerledes om 20 år.

Ja vi er sikkert enige, men du fikk ikke helt med deg essensen i innlegget mitt. Må skille mellom PC og andre kraftigere alternativer. Jeg tror PC'en (og MAC) vil nå et metningspunkt for hvor mye ytelse folk behøver. Den dagen du får 100 fps utover hele veggen din hjemme i filmkvalitet der du sitter og spiller HL4 så vil du nok ikke være villig til å betale enda mer penger til neste år for ei maskin som er dobbelt så bra.

 

Når det gjelder værmeldinger så har de heldigvis aldri blitt kjørt på PC og kommer aldri til å bli det.

[pertm]

Utviklingen stopper om 20 år sier du? Splitte mine bramseil, nå ble jeg deprimert..

Selv om moores lov ikke lenger vil gjelde vil vel ikke det bety at det ikke vil være utvikling. Det kommer helt sikkert til å bli laget btikkrt med flere transistorer en god stund til, selv om det vil bli tregere enn det har vært.