Новости про технологии

2 нм могут оказаться невыгодными

В ходе мероприятия группы Synopsys, прошедшего в Санта Кларе, калифорния, прозвучали слова сомнения о возможности перехода полупроводниковой промышленности на 2 нм нормы производства в будущем, поскольку этот переход вряд ли будет экономически целесообразным.

Конечно, инженеры видят способы уменьшения транзисторов до 5 нм, 3 нм и даже 2 нм, но некоторые сомневаются в коммерческой эффективности этих переходов. Пока об этом говорить слишком рано, но повышение сложности и рост затрат на всё уменьшающиеся чипы может означать, что даже 5 нм процесс окажется экономически нецелесообразным.

Дорожная карта уменьшения размеров транзисторов в микросхемах
Дорожная карта уменьшения размеров транзисторов в микросхемах

«Прирост производительности в 16%, полученный при переходе на 10 нм, теряется при переходе на 7 нм по причине сопротивления в металлических дорожках. Энергосбережение, возросшее на 30% при 10 нм, при переходе на 7 нм возрастёт на 10—20%, а площадь кристалла, уменьшившаяся на 37% при 10 нм сократится на 20—30% с переходом на 7 нм», — заявил Пол Пензес, старший директор технологической команды Qualcomm.

«Площадь по-прежнему уменьшается на хорошую двухзначную величину, но скрытые затраты возрастают, означая, что реальные преимущества в стоимости и прочие улучшения начинают снижаться… И не ясно, что останется на 5 нм», — добавил Пензес, допустив, что 5 нм процесс может стать единственным улучшением после 7 нм.

Техпроцессы микросхем перестанут уменьшаться в 2024 году

Согласно недавно опубликованному исследованию, размеры элементов интегральных схем перестанут уменьшаться примерно в 2024 году.

Так, согласно дорожной карте устройств и систем, Roadmap for Devices and Systems (IRDS), производители микросхем смогут достичь размеров элементов в 4 или 3 нм, после чего нельзя будет физически уменьшить размеры элементов.

«Снижение стоимость кристалла продолжалось за счёт постоянного масштабирования транзисторов, проводников и высот ячеек. Этот процесс, скорее всего, продолжится до 2024 года», — такой прогноз освещён в диаграмме IRDS.

Дорожная карта архитектуры устройств

После этого «не останется места для размещения контактов, а также будет снижаться производительность, как результат масштабирования контактирующих транзисторов. Ожидается, что физические каналы будут насыщаться на длине 12 нм в связи с ухудшением электростатики, в то время как контакты будут насыщены на длине 24 нм… что является приемлемым паразитным фактором».

Также, согласно опубликованному исследованию, технология FinFET достигнет своих пределов через пару лет, поэтому уже в 2019 году ожидается переход на технологию окружающего затвора, Gate-all-around (GAA), в то же время возможен переход к вертикальным нанопроводникам. После чего будет необходимо осуществить переход на 3D стеки и монолитную 3D конструкцию. Она будет необходима для продолжения прогрессирования в области производительности, энергоэффективности и затрат.

Стоит отметить, что информация о прекращении Закона Мура и невозможности дальнейшего уменьшения размера элементов проходит каждые несколько лет, и каждый раз физики-теоретики достают из рукава новые квантовые эффекты, а их коллеги на производстве учатся их использовать.

Samsung готовит 7 нм производство на следующий год

Несмотря на то, что исполнительный директор находится за решёткой, компания Samsung продолжает готовить новые технологии, среди которых и 7 нм техпроцесс, запланированный на 2018 год.

Компания Samsung Electronics продемонстрировала дорожную карту, касающуюся производства микросхем.

В ходе презентации вице-президент Samsung по технологии Хо-Кью Кан отметил, что многие производители столкнулись с проблемой при разработке технологий меньше 10 нм. Однако Samsung справилась с задачей, ключом к которой стало использование полевого транзистора с «кольцевым» затвором (GAA FET). Эти транзисторы позволят компании продолжить уменьшать элементы до размера 7 нм и 5 нм. Для изготовления пластин компания применит технологию экстремальной ультрафиолетовой литографии (EUV).

Пластина с процессорами

Вице-президент отметил, что 7 нм процесс Samsung разрабатывается для изготовления чипов хай-энд уровня, таких как GPU и процессоры искусственного интеллекта, серверных процессоров и систем помощи управления автомобилем.

Что касается 5 нм производства, то Кан отметил, что его планируют запустить в серию в 2020 году.

Кроме новых технологий с малым размером элементов Samsung также сообщила о запуске технологии FD-SOI, которая является недорогой альтернативой FinFET, а также представила 28 нм FD-SOI, которая создана специально для устройств интернета вещей.

Китай готовится конкурировать с FinFET

Китайские производители микросхем игнорируют технологию FinFET, вместо этого разрабатывая процесс Fully Depleted Silicon-on-Insulator (FD-SOI), который также называется Ultra-Thin Body (UTB).

По информации DigiTimes Research такой подход поведёт их по другому пути развития, отличному от Intel и TSMC.

Технология UTB использует меньшее прямое и рабочее напряжение, а также обеспечивает лучшее энергосбережение. Кроме того, она требует меньших операционных затрат, чем FinFET. Надо отметить, что технологией заинтересована не только китайская HH Grace Semiconductor, но и Globalfoundries, Samsung и STMicroelectronics.

Производство микросхем

Обобщённый доход в лагере UTB окажется меньшим, чем отмеченный TSMC, однако производители по технологии UTB обладают меньшими заказами на чипы со средней и низкой ценой, и не могут сравняться с объёмами продаж процесса FinFET, что ставит перед UTB отчётливые цели.

Аналитики также отмечают, что поставщики чипов, выпускающие дорогие и высокопроизводительные чипы, хотят изготавливать свои процессоры на заводах с технологией FinFET.

NVIDIA продемонстрировала HairWorks 1.1 с 500 тысячами волос

Компания NVIDIA представила довольно странную демонстрацию нового спецэффекта. Странная она лишь тем, что манекен обладает пышной шевелюрой. Однако само представленное видео впечатляет. На нём представлен новый инструмент эмуляции реалистичных волос для разработчиков HairWorks версии 1.1.

В своём новом клипе NVIDIA показала длинную причёску, содержащую около полумиллиона отдельных волос, которые развиваются по мере перемещения камеры. Если бы это был настоящий парик, ролик мог бы стать одним из самых скучных на YouTube. Ну а поскольку данное видео полностью смоделировано, оно вызывает лишь восхищение.

NVIDIA HairWorks 1.1

Ранее NVIDIA уже демонстрировала свою технологию HairWorks, но тогда модель содержала 22 000 волос, и теперь компании удалось увеличить число элементов расчёта в 22 раза.

Представленный ролик был записан с помощью ShadowPlay на видеокарте NVIDIA GeForce GTX 980, правда, разработчики отметили, что для работы технологии подойдёт и куда менее производительная карта.

Технология уже нашла себе применение в десятках живых существ в игре The Witcher 3: Wild Hunt, а также в реализации шерсти многих животных в Far Cry 4.

Представлены скриншоты работы Unreal Engine 4.6 с технологией NVIDIA VXGI

Компания NVIDIA в последней серии видеокарт, GeForce GTX 900, представила общественности новую технологию динамического освещения, названную воксельная глобальная иллюминация или VXGI.

Сама NVIDIA в описании технологии утверждает, что воксельная глобальная иллюминация обеспечивающее невероятно реалистичное освещение, затенение и отражения в ПК-играх и на игровых движках нового поколения. Данная технология была интегрирована в различные движки, включая Unreal Engine 4, и 3D художник с ником Byzantos поэкспериментировал с этими возможностями.

VXGI в Unreal Engine 4.6

VXGI в Unreal Engine 4.6

VXGI в Unreal Engine 4.6

VXGI в Unreal Engine 4.6

VXGI в Unreal Engine 4.6

Как видно на скриншотах (и, конечно, на видео), технология выглядит великолепно. Как уверяет Byzantos, это наиболее точное решение из доступных на сегодняшний день, особенно когда речь заходит об отношении производительности к качеству визуальных эффектов.

Хотя по словам Byzantos, VXGI ещё находится на этапе бета тестирования, он является наилучшим движком освещения, и глядя на созданное им видео с этим сложно не согласиться.

Google готовит систему распознавания изображений с описанием

Компания Google представила новую разработку, которая может автоматически описывать сделанные фотографии.

Обычно, после проведения анализа снимка, нельзя автоматически сделать полное детальное его описание. Однако система описания, представленная Google, может определять, что именно изображено на фотографии, после чего она делает описание, на основании сделанного захвата.

Конечно, сейчас эта технология в некоторых случаях очень далека от реальности, делая просто неадекватные описания, однако в большинстве снимков технология автозахвата Google  оказывается работоспособной, делая вполне качественное описание изображения.

Автоматически описанные фотографии

Вот примеры правильных описаний фотографий, которые сделал робот Google: «Человек едет на мотоцикле по грязной дороге», «стадо слонов переходит поле сухой травы», «группа молодых людей играет с фрисби».

К сожалению, Google пока не объявила о том, когда планирует выпустить новую технологию. Известно лишь, что компания хочет ещё дорабатывать систему захвата изображений.

Дисплеи с FreeSync появятся в следующем году

В ходе конференции Siggraph, Ричард Хадди из AMD отметил, что первые ЖК дисплеи с поддержкой технологии FreeSync будут опытно выпускаться уже со следующего месяца. Однако начало массовых продаж вряд ли состоится раньше начала 2015 года.

При этом о сотрудничестве уже заявило множество производителей. Хадди не стал уточнять деталей, но добавил, что это будет более удивительное дополнение к видеоиграм, по сравнению с тем, что дало разрешение 4K.

Все будущие продукты AMD будут поддерживать технологию FreeSync, но сейчас технология несовместима с моделями, в которых используются дешёвые контроллеры дисплеев.

Технология FreeSync основана на расширении возможностей DisplayPort, которые были официально добавлены в версии спецификаций стандарта 1.2a. Как и прочие технологии в DisplayPort, система FreeSync освобождена от выплат роялти разработчикам, чего нельзя сказать о похожей проприетарный системе синхронизации от NVIDIA — G-Sync.

AMD FreeSync

Для обеспечения адаптивной синхронизации по версии AMD, в оборудование придётся вносить некоторые изменения, однако в отличие от той же разработки NVIDIA, цена этих изменений будет минимальной. Сам Хадди сказал, что будет сильно удивлён, если за комплектующие для обеспечения совместимости дисплеев с FreeSync придётся заплатить больше дополнительных 10—20 долларов. Даже учитывая дополнительную стоимость, связанную с интеграцией таких систем в мониторы, конечная цена продукта не должна значительно возрасти.

Ещё одним важным элементом является отсутствие требований по частоте, которую будут синхронизировать мониторы. Хадди ожидает, что модели начального уровня будут поддерживать синхронизацию на частоте в 24 Гц, чего давно ждут все любители смотреть фильмы на экране монитора, при этом более дорогие модели смогут предложить поддержку активной синхронизации с частотой до 144 Гц, а возможно даже выше.

В Haswell не работает TSX

Компания Intel объявила о том, что ошибки в конструкции микроархитектуры Haswell привели к тому, что в процессорах пришлось отключить транзакционное расширение памяти, известное как TSX.

При анонсе микроархитектуры в 2012 году технология TSX объявлялась компанией как главная функция Haswell. Эта система позволяет программистам определять область памяти, которая может быть синхронизирована для транзакционного использования; а затем, как в базе данных, операции могут выполняться в изоляции без страха быть несинхронизированными. Для многопоточных приложений, написанных с использованием TSX, технология обещает значительный прирост производительности в связи с отсутствием необходимости в шагах синхронизации, который обычно присутствуют в поточном программировании.

Intel Haswell

Но, к сожалению, появилась проблема. Ошибка была выявлена в микроархитектуре Haswell, что означает невозможность правильной работы TSX, в связи с чем Intel решила с помощью обновления микрокода отключить TSX совсем. Это изменение коснулось абсолютно всех процессоров Haswell.

Сама Intel подтвердила существование ошибки и внесла её в официальный перечень проблем с процессорами. Исправить проблему, которая была выявлена разработчиками, фирма сможет только в будущих степпингах в ближайшем будущем.

При этом Intel ничего не сообщила о том, как она собирается отвечать на жалобы покупателей, которые приобрели процессоры для использования функции TSX.

Экспериментальный 36-ядерный процессор имеет роутер в каждом ядре

Исследователи из Массачусетского института технологии в ходе Симпозиума по компьютерной архитектуре, представили экспериментальный 36-ядерную «сеть-на-чипе».

Это процессор необычным делает тот факт, что каждое его ядро имеет свой собственный роутер, а данные перемещаются между ядрами в пакетах фиксированного размера, а не по общей шине.

Экспериментальный 36-ядерный процессор

Ли-Шиуань Пэх, профессор электроинженерных и компьютерных наук, пояснил в ходе мероприятия, что создав в процессоре маленькое подобие интернета можно решить проблему простоя ядер, когда они ожидают освобождения шины. Сейчас, когда число ядер в процессоре составляет в основном 4—6 штук, возникает проблема, когда время ожидание освобождения шины становится большим, чем непосредственно проведения расчётов. И чем больше ядер — тем больше проблем с шиной, в то время как этот маленький интернет в чипе позволяет ядру достичь соседа действительно быстро несколькими путями, таким образом, данные будут избегать перегруженных участков.

Выпускник МИТ, Бхавйа Дайа, пояснил: «Вы можете добраться до своих соседей действительно быстро. Так, если вы пойдёте наискосок, а не будете двигаться одним загруженным путём, вы сможете добраться сразу к нескольким».