कंप्यूटर प्रौद्योगिकी में प्रोसेसर और विपणन

मूर की कानून समस्या। माइक्रोप्रोसेसर युग सूर्यास्त जब कोई विकल्प नहीं हैं।

1965 में इलेक्ट्रॉनिक्स मैगज़ीन ने एक लेख प्रकाशित किया था, जो अब व्यापक रूप से एकीकृत सिस्टम के घटकों के एकीकरण के बारे में जाना जाता है, जिसे गॉर्डन मूर ने लिखा था, जो बाद में इंटेल कॉर्पोरेशन द्वारा तैयार किया गया था। एक समय में यह एक सनसनी थी, खासकर उन दिनों में जब कंप्यूटर शिक्षित लोगों के लिए अविश्वसनीय लग रहा था। मूर ने पिछले 5 वर्षों में कंप्यूटर प्रौद्योगिकी के विकास का विश्लेषण किया और अगले 10. के लिए एक पूर्वानुमान लगाया। गॉर्डन मूर ने सचमुच प्रौद्योगिकी विकास की गति निर्धारित की है, और प्रोसेसर डेवलपर्स ने चार दशकों तक इसका पालन किया है। यह कानून वैज्ञानिक, भौतिक या ऐसा कोई कानून नहीं है, यह केवल एक कंपनी के विकास पर एक व्यक्ति का अवलोकन है, जो अचानक काम करना शुरू कर दिया। यह समझने लायक क्यों है?



इस कानून के बाद, यह प्रौद्योगिकियों के विकास और इन प्रौद्योगिकियों को प्रदान करने वाली कंपनियों की भविष्यवाणी करना बहुत आसान है। यह स्पष्ट हो गया कि यह वही है जो कंपनियों के लिए आवश्यक है: उपभोक्ता हर 2 साल में दो बार उत्पादकता वृद्धि की उम्मीद करता है, और निर्माता को इसके बारे में बात करने की आवश्यकता नहीं है, उपभोक्ता वैसे भी उम्मीद करता है। आप यह भी कह सकते हैं कि यह कानून विकास की गति को नियंत्रित करता है। आप एक सफलता, बहुत आधुनिक तकनीक बना सकते हैं, लेकिन लंबे समय के बाद कुछ और तकनीकी जारी करना असंभव होगा। निर्माता के लिए पीढ़ीगत अद्यतन बहुत महत्वपूर्ण है, नए के फायदे स्पष्ट होना चाहिए, कीमत आमतौर पर कम है, और उत्पादकता अधिक है। काफी सस्ते समाधानों को छोड़कर। आधुनिक समाधानों की एक बड़ी संख्या को बेचना महत्वपूर्ण है, और केवल इस तरह से यह आय लाएगा, उन्हें अपडेट करना लगभग व्यर्थ है। यह उन दिनों में भी स्पष्ट था, और इंटेल ने इस कानून को अपनाया, इसका पालन करना शुरू किया, और वहां पूरे उद्योग ने खुद को ऊपर खींच लिया। यह कहने योग्य है कि ऐसे कानून बहुत अच्छे नहीं हैं। उनकी समस्या आकार को कम करते हुए बढ़ती शक्ति के विचार का बहुत छोटा लचीलापन है। सत्ता की खोज में, हम लगातार उन समस्याओं की सीमाओं की दीवार के साथ सामना कर रहे हैं जिन्हें हमें यहां और अभी हल करने की आवश्यकता है, या कंपनी प्रोसेसर की एक नई पीढ़ी को जारी करने में सक्षम नहीं होगी। कुछ प्रतिबंध बहुत शक्तिशाली थे, और यह उन लोगों की एक महान योग्यता है जिन्होंने इन प्रोसेसर के आर्किटेक्चर को बनाया है कि वे इन प्रतिबंधों को दरकिनार करने में कामयाब रहे। इसने पूरे उद्योग को प्रभावित किया, बहुत उच्च-गुणवत्ता वाले रूप में प्रौद्योगिकियों की असामयिक प्रस्तुति भविष्य में समस्याओं का सामना नहीं कर सकती थी। अन्य समय में, प्रौद्योगिकी ने वास्तविक सफलता बनाना संभव बना दिया, लेकिन उन्होंने इसे एक दुःस्वप्न की तरह भूलने का फैसला किया और अभी भी कानून का पालन करते हैं।

प्रोसेसर के विकास पथ पर कई मुख्य सीमाएँ हैं:
-बहुत छोटे आकार के ट्रांजिस्टर के मुद्रण की तकनीकी समस्याएं।


आयन आरोपण के खिलाफ प्रसार।

अर्धचालकों को छापने के दो तरीके जो एक दूसरे से मौलिक रूप से भिन्न हैं, जिन पर निर्भर करता है कि हम कितनी छोटी तकनीकी प्रक्रिया को मुद्रित कर सकते हैं। यदि आप जटिल शब्दावली में नहीं जाते हैं, तो विसरण को निम्नानुसार वर्णित किया जाता है: थर्मल प्रसार के दौरान, एक अशुद्धता की अधिकतम एकाग्रता हमेशा सतह पर होती है और गहराई से गहराई से घट जाती है अर्थात्। कुछ कारकों (तापमान, एकाग्रता) का उपयोग करके, हम प्रसार दर को नियंत्रित कर सकते हैं, लेकिन प्रक्रिया अनिवार्य रूप से सभी दिशाओं में फैलती है (फैलती है) अधिकतम संभव प्रक्रिया प्रौद्योगिकी को बढ़ाती है। लेकिन इसे और अधिक आधुनिक डोपिंग विधि द्वारा प्रतिस्थापित किया गया था: आयन आरोपण के दौरान, एक मजबूत विद्युत क्षेत्र में डोपेंट परमाणु आयनित करते हैं और पहले से तैयार ऑक्साइड मास्क के साथ प्लेट की सतह को विकिरणित करते हैं, जो हमें सभी दिशाओं में प्रक्रिया को नियंत्रित करने की अनुमति देता है। फिलहाल, इस मिश्र धातु पद्धति में अभी भी क्षमता है और इसे प्रतिस्थापन की आवश्यकता नहीं है।

• क्रिस्टल आयाम बाधाओं

प्रकाश प्रसार की तरंग दैर्ध्य स्पष्ट रूप से इसकी आवृत्ति पर निर्भर करती है। 4000 मेगाहर्ट्ज की आवृत्ति वाली एक लहर की लंबाई 7.5 सेमी होती है। इस तथ्य को ध्यान में रखते हुए कि प्रोसेसर में तरंग रैखिक रूप से नहीं फैलती है, प्रोसेसर के सिलिकॉन क्रिस्टल का अधिकतम आकार और भी छोटा होता है, ठीक वैसा ही जो हम देखते थे और आप इसे बड़ा नहीं कर पाएंगे।

• उच्च प्रोसेसर की खपत की समस्या

बढ़ती आवृत्ति के साथ, ट्रांजिस्टर की संख्या और कुछ अन्य कारक, प्रत्यक्ष अनुपात में हीटिंग बढ़ जाती है। यह हमेशा उचित सीमा के भीतर होना चाहिए; कोई भी ऐसा प्रोसेसर नहीं खरीदना चाहेगा जिसे तरल नाइट्रोजन का उपयोग करके ठंडा किया जा सके। विनिर्माण प्रक्रिया में कमी के साथ खपत कम हो जाती है, क्योंकि प्रकाश कम दूरी की यात्रा करता है और कम गर्मी की ओर जाता है, और प्रोसेसर असमान रूप से गर्म होता है, लेकिन इसे कुशलतापूर्वक ठंडा करने के लिए, आपको तापमान को वितरित करने की आवश्यकता होती है।
इस मामले में प्रोसेसर आवृत्ति से खपत में प्रगतिशील वृद्धि अधिकतम प्रोसेसर आवृत्ति के लिए एक बहुत ही सख्त रूपरेखा लागू करती है, एक बार जब यह स्पष्ट नहीं था, तो हर किसी ने भविष्य के प्रोसेसर की कल्पना की, जो हम अभी देखते हैं, उससे दस गुना अधिक। अपेक्षाकृत बोलना, प्रोसेसर की आवृत्ति 2 गुना बढ़ाना हमें 2 गुना दूसरी बिजली की खपत और गर्मी अपव्यय देता है। फिर भी, पिछली सदी में होने वाली गति पर घड़ी की आवृत्ति को बढ़ाए बिना, मूर के कानून ने एक अर्थ में काम किया, और प्रोसेसर वास्तव में अन्य तरीकों से अधिक शक्तिशाली हो गए।

• सिलिकॉन जाली की आकार सीमाएँ

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ट्रांजिस्टर के सेमीकंडक्टर गेट का न्यूनतम आयाम केवल उन तकनीकों द्वारा सीमित नहीं है जो सबसे छोटे संभव तत्व आकार को प्राप्त करते हैं, बल्कि सिलिकॉन क्रिस्टल जाली के आकार से भी। इसका आयाम 0.5 नैनोमीटर है, लेकिन निश्चित रूप से तत्व क्रिस्टल के जाली के समान आकार और उसके करीब नहीं हो सकता है। यह निष्कर्ष निकाला जा सकता है कि न्यूनतम संभव शटर आकार लगभग 1 नैनोमीटर हो सकता है, लेकिन इसका कोई मतलब नहीं है, क्योंकि शटर इतने करीब एक साथ दूसरों के साथ मिलकर काम नहीं कर सकते हैं, जिससे खराबी हो जाएगी। यह भविष्यवाणी करना मुश्किल है कि भविष्य में कौन सी प्रौद्योगिकियों का उपयोग किया जाएगा, लेकिन, कहते हैं, 4 -5 नैनोमीटर के एक शटर आकार को सीमित माना जा सकता है, लेकिन केवल सिलिकॉन के लिए।

मूर का नियम और आधुनिक प्रोसेसर बाजार।



प्रोसेसर बाजार लंबे समय से गतिरोध में है। न केवल नई प्रौद्योगिकियों का विकास धीमा हो रहा है, ये प्रौद्योगिकियां उत्पादकता में स्पष्ट वृद्धि भी नहीं लाती हैं। फिर भी, हम किसी भी समस्या पर ध्यान नहीं देते हैं, नए प्रोसेसर अभी भी पुराने की तुलना में अधिक शक्तिशाली और बेहतर हैं। जब कोर प्रदर्शन अपने चरम पर पहुंच जाता है, तो मल्टीकोर और मल्टीथ्रेडिंग बचाव में आते हैं। मल्टीकोर सिस्टम को लोकप्रिय बनाने की रणनीति एक बल्कि आशाजनक विकास रणनीति है। यह AMD द्वारा पालन किया जाता है। मल्टीकोर का प्रचार आवश्यक है क्योंकि सभी कार्यक्रमों और अनुप्रयोगों से बड़ी संख्या में कोर का समर्थन किया जाता है। कुछ को एक उच्च-प्रदर्शन वाले धागे की भी आवश्यकता होती है, जो कि 8 से कम थ्रेड्स (एक समान आवृत्ति और विनिर्माण प्रक्रिया के साथ) वाले प्रोसेसर की तुलना में मल्टी-कोर प्रोसेसर पर प्रदर्शन में कमजोर होगा। लेकिन आपको इसे बदलने की जरूरत है। मल्टी-कोर प्रोसेसर बहुत अधिक मल्टी-टास्किंग है जब प्रोग्राम काफी कम प्रोसेसर संसाधनों का उपयोग करता है, लेकिन एक ही समय में एक धागा लेता है। एक मल्टी-कोर प्रोसेसर जाहिर तौर पर बेहतर होगा और कम ओवरलोड होगा। हम केवल इंतजार कर सकते हैं।