Mellékleteink: HUP | Gamekapocs
Keres
>> Több mint 1000 perc szakmai tartalom > App!mobile: mobiltermék-fejlesztési konferencia november 12-én <<

Hol a feszültség skálázhatóságának határa?

Gálffy Csaba, 2012. február 21. 16:05
Ez a cikk több évvel ezelőtt születetett, ezért előfordulhat, hogy a tartalma már elavult.
Frissebb anyagokat találhatsz a keresőnk segítségével:

A most folyó ISSCC nemzetközi félvezetőipari konferencián újabb Near Threshold Voltage processzormodult mutatott be a szeptemberben demózott Claremont után. Az extrém skálázódást ígérő technológia még gyerekcipőben jár.

A lehető legkisebb feszültség

Near Threshold Voltage - így nevezi az Intel azt a feszültséget, amelyen a processzorok még éppen működőképesek, a tranzisztorok működése még nem áll teljesen le. A chipgyártó szerint a NTV lehet a kulcsa a jövő magas energiahatékonyságú és jobban skálázódó processzorainak. A jelenleg elérhető PC-processzorok biztonságosan a minimális működési feszültség fölött működnek, ez jelen körülmények között elengedhetetlen a megbízható és kiszámítható működéshez. Azonban a processzorok fogyasztása négyzetesen skálázódik az alkalmazott feszültséggel, így a működéshez szükséges abszolút minimális feszültség kutatása rengeteg hozadékkal kecsegtet.

Az Intel a tavalyi IDF keretében már demózta a Claremont kódnevű processzorát, amelynek működési feszültsége akár 280 millivoltra is csökkenthető. Ilyen körülmények között a lapka mindössze 3 megahertzes frekvencián működik, fogyasztása azonban mindössze 2 milliwatt. Hogy ez milyen kevés, azt az Intel úgy érzékeltette, hogy a processzort egy bélyeg méretű napelem látta el energiával. A technológia igazi hozadéka azonban nem ez, hanem a skálázódás: a kísérleti lapka 915 MHz-es frekvenciáig is képes felmenni, ehhez azonban számottevően magasabb, 1,2 voltos feszültségre van szüksége.

A következő lépés

A 32 nanométeren készült Claremont után az ISSCC félvezetőipari konferencián az Intel bemutatta a legújabb, 22 nanométeren készült fejlesztést is. Ez egyelőre nem egy teljes processzor, hanem egy NTV SIMD-motor, amely például a GPU-k eleme lehet. A most bemutatott modul 280 mV és 1,1 V között működőképes, vektoros permutációs motor, különlegessége, hogy dinamikusan az igényhez tudja szabni a lebegőpontos műveletek pontosságát - így szükség esetén akár 24 bites pontosságra is képes, de képes 12, illetve 6 bites pontosságra is. Az Intel szerint már csak ezzel a megoldással megspórolható az energiafogyasztás fele, az NTV áramkörök használata pedig további hétszeres csökkentést hoz.

Az, hogy egy komplett rendszerchip után most az Intel egy GPU-ban használható modult mutatott be, jól érzékelteti, hogy a vállalat mennyire koncentrál a grafikus teljesítmény és energiahatékonyság növelésére, amely a GPGPU elterjedésével, a következő generációs lapkák esetében pont olyan fontos lesz, mint a CPU-é ma.

Az NTV-technológia egyelőre erősen kísérleti fázisban van, belátható időn belül piaci termékekben nem találkozhatunk majd ezzel a megközelítéssel. Az Intel kitartó érdeklődése azonban azt jelzi, hogy az irány helyesnek látszik, így hamarosan megnyílhat az út a széles fogyasztási tartományokban skálázódó processzorok felé. A technológia széleskörű elterjedéséhez azonban teljes paradigmaváltásra lenne szükség, a feszültség csökkentésével ugyanis a processzor determinisztikus működése egyre inkább probabilisztikussá válik - erre jelenleg sem a többi hardverelem, sem a szoftverek nincsenek felkészülve.

Egy ember, egy proceszor

A kutatások nyomán kirajzolódik a már korábban emlegetett egy ember-egy processzor-sok képernyő vízió, mely szerint a fogyasztó csupán egy alapmodult ("okostelefont") hordoz magával, amelyet tetszés szerint nagyobb képernyőkhöz (és nagyobb akkukhoz) csatlakoztat - például tévé, számítógép, vagy épp tablet formájában. A vízió egyik kulcsa a rendkívül jól skálázódó processzor lenne, amely helyt áll okostelefonos környezetben is de képes egy PC-vel szemben támasztott elvárásoknak is megfelelni.

Mit gondolsz? Mondd el!

Adatvédelmi okokból az adott hír megosztása előtt mindig aktiválnod kell a gombot! Ezzel a megoldással harmadik fél nem tudja nyomon követni a tevékenységedet a HWSW-n, ez pedig közös érdekünk.
Egy kis türelmet kérünk, töltjük a kommenteket...

Új komment írásához be kell jelentkezned!

A Fórumos azonosítódat is használhatod.

Ha még nem vagy tagunk, regisztrálj! Csak 2 perc az egész.

Tipp #1: több formázási lehetőséged van, ha a Fórumban szólsz hozzá a témához!
Tipp #2: készítettünk egy gyűjtőoldalt, ahol az összes friss kommentet megtekintheted.