HW novinky: Intel „Ivy Bridge“ již se 3D tranzistory

13. 5. 2011 | David Ježek | Hardware | 6155×

Hlavní novinkou minulého týdne je nepochybně představení 22nm architektury 3D tranzistorů, na kterých bude Intel stavět procesory rodiny „Ivy Bridge“. Tato malá revoluce umožní další pokračování platnosti Mooreova zákona a přinese jak nárůsty frekvencí čipů, tak poklesy spotřeby. Vedle tohoto tématu se vrátíme k povídání o AMD a ARMu, kde došlo k nečekanému vývoji, zastavíme se u chystaných disků Seagate s 1TB plotnami a vše zakončíme dvěma hodně nepovedenými grafikami od Asusteku.

Obsah

• Intel pro "Ivy Bridge" použije 3D tranzistory na 22nm procesu
• AMD oficálně: o ARM architekturu nemáme zájem
• Seagate má 1TB diskové plotny
• Legrační Radeon HD 6450 od Asusteku

Intel pro „Ivy Bridge“ použije 3D tranzistory na 22nm procesu

Zatímco dosud se „leptaly/nanášely“ tranzistory na křemík tak nějak ve 2D struktuře, s 22nm výrobním procesem přinese Intel malou revoluci. Revoluci, která sama o sobě přispěje mimo jiné k dalšímu prodloužení platnosti Mooreova zákona. 3D tranzistory přinesou možnost vyšších pracovních frekvencí za současně nižší spotřeby. Prvním, kde je Intel uplatní, bude procesorová architektura „Ivy Bridge“, která přijde po stávající „Sandy Bridge“.

Vývojem technologie 3D tranzistorů se Intel zabývá již téměř deset let. Finta spočívá v tom, že zatímco u stávající technologie „plochých 2D tranzistorů“ jsou elektrody souce a drain jakoby položeny na podkladu a na nich je přidána řídící elektroda gate (bavíme se o unipolárních tranzistorech), u 3D tranzistorů zasahují obě elektrody „do prostoru“. Lze to celkem dobře přirovnat k diskovým plotnám s klasickým a kolmým záznamem.

Graf porovnávající klasickou 32nm/22nm technologie a 22nm 3D jasně ukazuje na daleko lepší poměry mezi potřebným pracovním napětím a dobou zpoždění na gate. Výkon je o zhruba pětinu až třetinu lepší než u stávajících 32nm 2D tranzistorů a i oproti projekci 22nm 2D tranzistoru je zde značný pokrok. Vše lze také vnímat tak, že pro dosažení stejné rychlosti u 22nm 3D oproti 32nm 2D stačí tranzistorům o 0,2V menší napětí, a to je skutečně dost, neboť tento pokles by u procesorů již dnes vykázal zhruba poloviční spotřebu.

Do budoucna Intel plánuje využití nanotrubiček, které budou procházet přímo řídící elektrodou, nicméně na to máme ještě pár let času.

AMD oficálně: o ARM architekturu nemáme zájem

To, co štěbetali vrabci v předchozích týdnech a měsících, sami zástupci AMD nyní dementovali. Drb o tom, že AMD hodlá naskočit do ARM vlaku a svézt se na vlně rostoucích schopností a popularity této architektury, se vedly již od začátku roku, kdy na výstavě CES bylo o ARMu slyšet na každém kroku, nicméně AMD si v poklidu kuchtila své Fusion APU.

Právě Fusion APU z vlastní produkce je tím, v co AMD do budoucna v daném segmentu trhu věří. Nemá dle slov Johna Taylora, ředitele divize Client Product & Software Marketing v AMD a někdejšího šéfa právě Fusion divize, nejmenší důvod se ARMem zabývat (tedy krom obvyklého sledování, „co vyvíjí konkurence a jak bychom na to mohli reagovat“). AMD nepovažuje ARM za něco, co by dávalo oproti x86 architektuře v mobilním segmentu nějaké fatální výhody. AMD má ověřeno, že u slušného 11,6palcového notebooku dokáží nabídnou s APU celodenní výdrž v provozu také a zatím stále mají výhodu, že Windows jedou jen na x86 (což se s Windows 8 změní).

AMD hodlá nadále stavět na své vlastní kombinaci CPU+GPU, a to i v tabletech. Dle AMD je jednodušší vyladit x86 čipy na nízkou spotřebu za běhu, než se pokoušet ohýbat ARM přes koleno a mačkat z něj výkon srovnatelný s x86. To je sice poněkud v rozporu s plány Nvidie, která naopak do svých GPU bude přidávat ARM jádra, nicméně se nechme překvapit, jak se tento souboj vydaří. Jak je u velkých korporací zvykem, vyloučit nemůžeme ani variantu, že tato čerstvá prohlášení jsou jen zástěrkou a za rok či dva se AMD do ARMu jakoby vrhne, aniž by se nějak zmínila o tom, že její inženýři si s tím v laboratořích hrají již delší dobu. Aktuální stav je ale jasný: AMD se o ARM v tuto chvíli nezajímá.

Seagate má 1TB diskové plotny

Společnost Seagate podle všeho jako vůbec první začne na trh dodávat v polovině tohoto roku pevné disky osazené 1TB 3,5palcovými diskovými plotnami. Ono to s konkurencí není nijak žhavé, na trhu kromě Seagate zbyl prakticky jen Western Digital, neboť si oba „rozebrali“ konkurenci v podobě Hitachi a Samsung (tedy jejich diskových divizí). Tyto plotny by měly být ještě z dílen Seagate, akvizice diskové divize Samsungu ještě není plně dokončena.

Jako první se na trhu objeví tříplotnový disk Barracuda XT s kapacitou 3 TB, který budou doprovázet menší modely o velikostech 2, 1,5 a 1 TB, které nejsou zas tak zajímavé. S ohledem na to, že Seagate obvykle používá až čtyři plotny v HDD, je to trochu zvláštní, se 4TB modelem by jistě Westernům zavařil, na druhou stranu možná nechce příliš destabilizovat situaci na trhu a zabíjet si 4TB modelem prodeje současných i chystaných 2 až 3TB disků, zejména těch s kapacitně menšími plotnami, které jsou na trhu.

Otázkou, po které je vhodné se začít pídit, je nadále pokračující miniaturizace magnetických částeček a pojiva na plotnách, která mimo jiné nutí výrobce přibližovat hlavičky stále blíže k povrchu. Svého času měl Seagate rozpracovaný projekt HAMR (heat assisted magnetic recording) zahřívající lokálně oblasti ploten při zápisu, který tak proběhl lépe i při malých rozměrech, stejně jako plány na využití nanotrubiček, které by plotnám za běhu zpětně opravovaly ze svých zásobníků obrušovaný povrch. Jestli některé z těchto technologií jsou již uplatněny, nebo byly zapomenuty jako slepé uličky, či na své využití teprve čekají, to je samozřejmě otázka, na kterou výrobci neradi odpovídají. A životnost tak konstrukčně a materiálově náročné komponenty jako je nový pevný disk s nejnovější generací diskových ploten, bohužel prověří až čas.

Legrační Radeon HD 6450 od Asusteku

Markeťáci výrobců grafických karet jsou buď mazaní za ušima, nebo mají obrovský smysl pro humor. S každou generací GPU se totiž vždy objeví naprosto nesmyslné karty, které při pohledu na parametry nemají na trhu absolutně žádnou šanci, ale přesto s nimi výrobci stále přicházejí. Posledního černého Petra si vytáhl Asustek.

Firma pouští na trh dvě varianty Radeonu HD 6450 označené EAH6450 SILENT/DI/512MD3(LP) a EAH6450 SILENT/DI/1GD3(LP). Liší se pouze množství paměti, ale její typ je jasný: 32bit DDR3. Ano, opravdu DDR3 a opravdu 32bit. Šířka paměťové sběrnice je tak oproti referenčnímu nastavení tohoto modelu poloviční, takt pamětí třetinový a datová propustnost tudíž pouze 15%. Bylo by to zábavné, kdyby šlo o nejlevnější Radeon HD 6450 na trhu, ale to tyto karty bohužel nejsou. Asustek si obvykle za ty své nechává zaplatit o trochu více než jiní výrobci. Proti této strategii ani slovo, je to regulérní a lidé, kteří věří (měří peří) této značce s tím nemají problém. Problém ale je, že tento zprzněný 32bitový Radeon HD 6450 od Asusteku je ve výsledku dražší, než plnohodnotný 64bit/GDDR5 Radeon HD 6450 třeba od Sapphire. Těmto dvěma modelům Asus se prostě vyhněte, jsou dražší a výrazně horší.

       

Komentáře

[Conscript89]

Pri cteni o graficke karte na konci jsem premyslel, co ze se mi to nezda a proc musim cist znovu a znovu, abych porozumel tomu co chtel autor rici. Nebylo zmineno o jakou sirku se jedna, jestli datovou, nebo adresni, misto toho se zapletlo pridavne jmeno "pametova". Z kontextu ze se jedna o grafickou kartu je jasne, ze se jedna o sirku dat. Na graficke karte by pri 512MB pameti potreboval 64 bitovou adresu mozna snad jen jedna nejmenovana osoba.

[frr]

Jde samozřejmě o řířku datové sběrnice. Grafické karty mají běžně tuším 256 bitů (=32 bajtů v jednom taktu), některé víc, některé míň... Pro srovnání, jeden DIMM na PC platformě má šířku 64 bitů = 8 bajtů (dlouhé SIMMy z dob 486 a ranných pentií měly 32b), takže dnes běžné dvoukanálové desktopové čipsety mají 128b.

Spíš mám pocit, že pan Ježek kouká na tu grafiku striktně optikou gamesáka. Existují ale druhy nasazení (průmysl / speciální kancelářské sestavy), kde sice potřebujete nějaký nenulový OpenGL výkon nebo akceleraci videa (takže on-chip integrované grafiky Intel nestačí), ale přitom jste taky omezen spotřebou či topným výkonem (=totéž) a high-end grafický výkon vlastně nevyužijete. Pokud zároveň hledíte na životnost/spolehlivost, tak není úplně špatný nápad koukat po "alespoň trochu značce". Jasně, v této oblasti jsou i vyhlášenější značky, jako třeba Matrox - ale on je rozdíl dát pár stovek za Asus s entry-level čipem Nvidia nebo ATI, vs. čtyři litry za ultra-low-power Matrox, který má navíc ještě trochu menší grafický výkon... V jednom má pan Ježek pravdu: marketingové kreatury jsou často opravdu mazané

[lertimir]

Navíc je to hodně zavádějící. Díval jsem se na czechcomputer i na alzu a jediná karta s čipem 6450, která má DDR5 je právě jeho Saphire a žádná další tam už není. Karta tohoto typu je primárně pro HTPC, kde primární požadavek je ticho a tím i minimum tepelného výkonu což u DDR3 je přibližně poloviční přikon než má DDR5. Ale ke fakt že s 32 bitovou sběrnicí to posekli více než museli.

[trekker.dk]

kde sice potřebujete nějaký nenulový OpenGL výkon nebo akceleraci videa (takže on-chip integrované grafiky Intel nestačí), ale přitom jste taky omezen spotřebou či topným výkonem (=totéž) a high-end grafický výkon vlastně nevyužijete.

V takovém případě si ale nekoupím kartu, která je cenově na high-end konci spektra, ne?

[frr]

900-1100 Kč vč.DPH mi nepřijde jako high-end. Za "naschvál slabou" fanless grafiku poslední generace je to IMO cena přiměřená. Možná jsou moje představy zkreslené "průmyslovou" branží.

http://www.alza.cz/graficke-karty-s-cipem-ati-radeonhd-6450/18852612.htm

Jiná věc je můj soukromý názor, vcelku zpátečnický až nepublikovatelný, ohledně montáže fanless grafiky do fanless / skorofanless počítače...

[2X4B-523P]

mám 386SX s Cirus grafikou, jediný větráček (ve zdroji) se již netočí, ale počítač s tím nemá žádný problém

také mám jednu základní desku s 286kou a tam nejsou ani pasivní prvky... jediný problém je, že nevím jak to využít

[pc2005]

Hmmm nebude u toho 3D tranzistoru vadit větší kontaktní plocha (aspoň to tak z obrázků vypadá) gate = větší kapacita?

[Matlák]

Mno, podle těch nákresů by mě zajímalo, jak to vůbec funguje. Ten polovodič přece nejde dostat takto do inverze - i když kdoví jak to ve skutečnosti vypadá...

[pc2005]

No maj to nakreslený dost slabě, ale jestli ta šedá část má stejnou barvu pro víc typů materiálu, tak by to šlo. Minimálně to vypadá jako MOSFET se zabudovaným kanálem.

[Matlák]

Když na to teď koukám, vypadá to jako zabudovaný kanál. Celkem by mě zajímalo jak takový tvar vyrábějí v těch rozměrech..

[2X4B-523P]

napadlo mě, jestli ta mašina, co to vyrábí, není v určitých ohledech něco jako hodně specializovaná 3D tiskárna...

[Peter Fodrek]

ono tu ide o dual gete viac ako o 3D

prva hradlo zavrie precod source - druhe-hradlo a az neskor sa zavrie prechod druhe hradlo-drain

Tym sa lespie odvedu elektrony z tranzistora

[Bubak]

Jak jsem tak kouknul, Saphire nabizi vpodstate stejne modely jako Asus, pravda, asi o stovku levneji. Modely s DDR5 nemaji pasivni chlazeni a maji (podle udaju v e-shopu) spotrebu 27 W oproti 18 W DDR3 verzi. Coz nekoho muze zajimat...

[Bedňa]

jsou elektrody souce a drain jakoby položeny na podkladu

Namiesto omáčky by som tam dal zdroj :)

Keď teraz po rokoch pozerám ako to vizerá s integráčmi, kdeže je klasická výroba difúziou? Ty vogo oni to hádam tlačia na 3D tlačiarňach. Teda ak to nieje fake a skutočne to tak vyzerá.

[frr]

Hodně dobrý popis pozadí / historie nápadu původně zvaného FinFET, kterému teď Intel říká "3D tranzistor", vyšel na serveru The Register.

A proč mluvím hned o vrtění psem?
Jednak nejde o skutečný přechod do třetího rozměru - pouze o jisté evoluční vylepšení stávajícího "dvojrozměrného" procesu, který už ve stávající podobě má snad deset vrstev.
Druhak, nejdřív čtete čísla jako o 50% menší spotřeba, nebo při stejné spotřebě o 30% vyšší výkon. "Nové" hodnoty odpovídají 22nm FinFETu Intel. Nojo, ale jako reference/základ pro tato procenta neslouží 22nm "konvenční rovinná" MOS technologie, ale stávající 32nm proces. A teď si vemte: 32nm->22nm = 0.6875^2 =~ 0.47. Takže pokud se Intel chlubí snížením spotřeby na 50%, tak vlastně víceméně přiznává, že mu ten die-shrink až tak nevyšel - a že jedině díky dalšímu vylepšení litografického procesu (FinFET struktura) je ještě možné přiblížit se teoretickému přínosu "zmenšení měřítka", který by člověk očekával na základě elementární geometrie...

Podle mě to znamená, že prosté "zvyšování rozlišení litografického rastru" zhruba v tomto momentě opravdu přestává fungovat. Případné zlepšení základních parametrů (zvýšení hustoty integrace, rychlosti, snížení spotřeby) bude možné jedině díky zásadním změnám technologie výroby integrovaných obvodů...

[Bedňa]

Už som volal do Intelu, aby to zastavili, že ty im vysvetlíš prečo :D

[frr]

;o) Zaslechl jsem zmínky, že dělají na 14nm procesu. Takže se opravdu těším, co to zase bude za PR revoluci

[frr]

Proč ne 4TB disky? Osobně se nijak netěším na 4plotnovou hrůzu, která bude stát 10kKč a bude mít úmrtnost 40% v prvním roce provozu... Při jedné plotně by to nemusela být až taková tragédie.

[Bill Gates]

Co na to OSA? To budou autorske poplatky z prazdneho media jako svine, ne?

[Ramez]

3D tranzistor me nezajima, ty se vyrabi odjakziva. Spise by jsem chtel na vlastni oci videt ten 2D Holt svet je asi 2D a jen filmy a nyni i trnazistory jsou 3D.

[Bedňa]

[Michal2]

Je to takovy buzzword. Drive bylo in vsechno onzacene jako HD, dneska 3D

[kralyk z abclinuxu]

Já mám ve třech rozměrech snad všechny filmy... na šířku, na výšku a čas

[Bedňa]

Myslíš HP?

[mareček]

2D tranzistor je nakreslenej. Ale nesmíš se na něj koukat moc dlouho