بالأمس فقط ،
اكتشفنا لماذا تتحدث وسائل الإعلام عن فقدان Intel لمركزها المهيمن في السوق وكيف سيؤثر إدخال Amazon لمعالج ARM الخاص بالخادم على الشركة ، حيث أصدر ممثلو شركة التكنولوجيا العملاقة إعلانًا رئيسيًا آخر.
قدمت شركة Intel بنية وحدة المعالجة المركزية ثلاثية الأبعاد جديدة تسمى Foveros. في النصف الثاني من عام 2019 ، تخطط شركة التكنولوجيا العملاقة لطرح نوع جديد من المعالجات في السوق مع زيادة كل طبقة بمقدار 10 نانومتر و 22 نانومتر ، على التوالي.
قابل للنقرما أهمية هذا الإعلان من إنتل؟ منذ فترة طويلة يتحدث مصنعو المعدات والمتخصصون في هذا المجال عن تباطؤ في تطوير أدوات الحوسبة وعدم الامتثال لقانون مور في مجال وحدة المعالجة المركزية. أحد الأسباب هو استخدام بنية أحادية الطبقة والرغبة المستمرة في تقليل مساحة الرقاقة في وقت واحد ، مع زيادة عدد الترانزستورات لكل ملليمتر مربع. في الوقت نفسه ، فإن الانتقال إلى البنية ثلاثية الأبعاد لا يحل فقط بعض المشكلات مع زيادة أخرى في قوة الحوسبة ، ولكن أيضًا يفتح الطريق أمامنا لإنشاء شرائح كاملة.
ما هو شرائح
لم يظهر مصطلح شرائح مجموعة منذ فترة طويلة ، وبعبارة بسيطة ، يشير إلى رقاقة مدمجة ، والتي تتضمن وحدة المعالجة المركزية ، وحدة معالجة الرسومات ، منافذ البيانات والذاكرة. يعد هذا التصميم واعداً للغاية ، حيث يتيح لك التخلي عن لوحات الدوائر المطبوعة تمامًا كوسيط بين أجهزة الكمبيوتر الرئيسية.
يعد هذا ضروريًا لأن لوحات الدوائر المطبوعة أصبحت الآن "عنق الزجاجة" في بنية الكمبيوتر أو الخادم بالكامل ، حيث إنها تبطئ سرعة تبادل البيانات بين الأجهزة بشكل كبير بسبب زيادة المقاومة. يمكنك أن تقرأ
عن تكنولوجيا الشرائح ومزاياها
في هذا العمل .
بنية متعددة الطبقات في الحوسبة ولماذا تستخدم Intel طبقات نانومتر مختلفة
منذ فترة طويلة يستخدم نظام من عدة طبقات الحوسبة في إنتاج ذاكرة الوصول العشوائي. مرة أخرى في التسعينيات ، كانت هناك رقائق ذاكرة 4 و 6 طبقات ، حيث كان هناك طبقتان عاملتان مع خلايا لتخزين الشحنة (البتات) ، وكان الباقي بمثابة فواصل بين مناطق العمل. في الواقع ، ليست ذاكرة الوصول العشوائي مجموعة شرائح ، لأننا نتعامل ببساطة مع تصميم الهيكل ، وليس مع جهاز معقد يتضمن عدة وحدات مختلفة.
إنتل Foveros تخطيطلماذا تستخدم Intel تقنية 22nm على طبقة واحدة من معالجها الجديد؟ إذا كان نطاق الترانزستورات في وحدة المعالجة المركزية جيدًا بما يكفي ، مما يتيح لنا تقليل خطوة العملية باستمرار ، فعندئذٍ ، مع تقليل منافذ الإدخال / الإخراج ، على سبيل المثال ، تكون الأمور أسوأ بكثير. هذا هو السبب في وضع الحشوة 10 نانومتر على طبقة منفصلة ، ويتم نقل العناصر الأخرى التي تتطلب خطوة مختلفة إلى الطبقة الثانية وهي 22 نانومتر.
بالإضافة إلى ذلك ، تتضمن البنية متعددة الطبقات زيادة في تكاليف الإنتاج ، وإذا أمكن حفظ إحدى الطبقات باستخدام تقنية معالجة أقدم وأكبر بدون خسائر فادحة في الأداء ، فإن Intel ستقوم بذلك.
التطورات ذات الصلة AMD
تطورت AMD أيضًا نحو بنية الشرائح ، لكنها لم تصل إلى الآن سوى
الإعلان عن وحدة المعالجة المركزية للخادم باستخدام عملية تصنيع 7 نانومتر وركيزة Fabrics بخطوة 14 نانومتر.
صورة المنتج من العرضهذا التكوين كان يسمى "Chiplet Design". وعلى الرغم من أن ممثلي الشركة أطلقوا عليها اسم الهندسة "chiplet" ، إلا أنه يمكن ملاحظة في العرض التقديمي أن العناصر المختلفة لوحدة المعالجة المركزية للخادم متباعدة في أجزاء مختلفة من الركيزة ، أي أنه لا يوجد هيكل متعدد الطبقات. لكن حتى مثل هذا التصميم يغرس بعض الثقة في التطوير المستقبلي لأدوات الحوسبة.
بالإضافة إلى ذلك ، قدم مهندسو AMD بالفعل رؤيتهم لمجموعة شرائح كاملة ، والتي تشمل جميع وحدات الحوسبة الرئيسية في مكان واحد:
وجهات نظر تكنولوجيا Chiplet والهندسة المعمارية 3D
إن أفضل خيار لتطوير الأحداث هو إنشاء حواسيب صغيرة متكاملة تعتمد على البنية ثلاثية الأبعاد ، محاطة بالحالة المألوفة لوحدة المعالجة المركزية الكلاسيكية. إذا حقق المصنعون نجاحًا كبيرًا في هذا المجال في العقود القادمة ، فمن الممكن تمامًا أن يختفي تعريفنا المعتاد للوحة الأم.
نظرًا لأنه بدلاً من ارتباط الاتصال بين العناصر الأساسية لجهاز الكمبيوتر ، ستكون اللوحة الأم لشريحة شرائح ثلاثية الأبعاد بشكل حصري جهازًا لتوصيل الأجهزة الطرفية والطاقة ، وسيتم إحاطة جميع وحدات الحوسبة الرئيسية في حالة chiplet نفسها.
كل ما تبقى هو السؤال الأهم وربما غير المريح للمصنعين: كيف يمكن تبريد هذا؟