Intel muốn duy trì định luật Moore với chip 5 nm
Trong vài năm qua, giới công nghệ đã nói nhiều rằng định luật Moore đã đi tới giới hạn, tuy nhiên, Intel đã chuẩn bị sản xuất những bộ vi xử lý theo công nghệ 14 nanometer năm tới và đặt lộ trình cho chip 5 nm.
Có một quy luật đã được coi là kim chỉ nam của các nhà sản xuất chip trên toàn thế giới, đó là Định luật Moore với nội dung: Số lượng bóng bán dẫn trên mỗi inch vuông sẽ tăng gấp đôi sau mỗi năm. Năm 2000, định luật được sửa thành 18-24 tháng. Nhưng thực tế từ năm 2007, thế giới mất khoảng 5 năm để có thể thu nhỏ kích cỡ transistor và tăng được gấp đôi số bóng bán dẫn trên mỗi inch vuông. Các nhà nghiên cứu cho rằng cuộc cách mạng vi xử lý đã đi đến hồi kết.
Các nhà sản xuất chip đang gặp khó trong việc thu nhỏ kích cỡ bóng bán dẫn.
Việc tăng mật độ bóng bán dẫn sẽ giúp cho ra đời những dòng chip nhỏ gọn hơn, hiệu suất cao hơn. Intel đang tiến hành sản xuất theo chu trình 22 nm với chip Core thế hệ ba tên mã Ivy Brigde. Chuyên gia Mark Bohr của Intel cho hay với kiến trúc bóng bán dẫn ba cổng (tri-gate), hãng này có thể tiến đến việc sản xuất chip theo công nghệ 14 nm trong năm 2013 và 10 nm trong năm 2015.
Nhưng khi kích thước topo (cấu trúc liên kết) của bóng bán dẫn được giảm xuống mức thấp, như đến 5 nm, nhiệt độ của chip khi hoạt động sẽ tăng cao quá mức thực tế và theo nguyên lý bất định của cơ học lượng tử tất yếu dẫn đến hiện tượng rò rỉ điện tử ra khỏi bộ xử lý.
Bóng bán dẫn 22 nm rất nhỏ, có kích cỡ chỉ bằng một con virus cúm và bé hơn rất nhiều so với thế hệ chip 32 nm trước đó. Thế nhưng, Intel vẫn muốn kéo dài hiệu lực của định luật Moore. Họ không tiết lộ cụ thể sẽ làm thế nào để có thể sản xuất transistor 5 nm nhưng khẳng định sẽ thực hiện được trong vài năm nữa.
Video đang HOT
Theo VNE
Định luật Moore hết đát và dấu chấm hết cho sự phát triển của CPU?
Phải chăng, thếi PC sẽ đạt đỉnh trong tương lại gần?
Ngày nay, chúng ta đã quá quen với các PC có khả năng xử lý vài trăm triệu đến vài tỷ phép tính mỗi giy. Hiệu năng này đến từ nhiều yếu tố như kiến trúc, giải thuật... nhưng quan trọng hơn cả là việc số transitor tăng một cách chóng mặt trong vài chục năm trở lạy.
Moore và định luật mang tên mình
Gordon Earle Moore, sinh ngày 3/1/1929 tại San Francisco California. Ông là đồng sáng lập và hiện là chủ tịch danh dự của tập đoàn sản xuất chip hàng đầu thếi: Intel.
Định luật mang tên ông được coi là định hướng cho ngành sản xuất chip trên thếi trong suốt vài thập kỷ qua. Thậm chí, nó còn ảnh hưởng mạnh mẽ đến nhiều khía cạnh khác củi công nghệ: tốc độ xử lý, bộ nhớ, số lượng điểm ảnh của máy ảnh kỹ thuật số...
Transistor và việc giảm kích thước transistor
Transistor (hay bóng bán dẫn) là thành phần cơ bản nhất của một chip xử lý. Nhiệm vụ của các bóng bán dẫn này là hiển thị các trạng thái tắt/bật tương ứng với số 0 và 1 trong hệ nhị phn để xử lý dữ liệu. Thông tin thêm về transistor các bạn có thể tham khảo tạy.
Về căn bản, cách dễ dàng và trực tiếp nhất để tăng tốc độ, khả năng xử lý của CPU là tăng số lượng bóng bán dẫn trên mỗi con chip. Và để làm việc này mà không kéo theo việc tăng kích thước của bảng mạch cũng như tăng quá nhanh điện năng tiêu thụ, cách khả dĩ nhất là tìm cách giảm kích thước mỗi transistor. Thực tế, trong vài chục năm trở lạy chính việc giảm kích thước mỗi transistor là cách để các nhà sản xuất (NSX) chip tăng hiệu năng, giảm giá và kích thước của PC.
Hãy nhớ, cách đy khoảng 70, 80 năm khi máy tính mới bắt đầu manh nha, chúng ta sử dụng một thiết bị gọi là van (valve) để làm thay nhiệm vụ của transistor. Vng đúng, các bạn không tưởng tượng nhầm. Đúng, chúng là các van hơúng nghĩa với kích thước khổng lồ (nếu so với các transistor). Đương nhiên, lượng điện năng tiêu thụ và kích thước của các cỗ máy này hết sức lớn. Cho đến năm 1971, chúng ta có 4004 transistor trên mỗi inch vuông và đến nay, con số này đã vượt qua một tỷ.
Sự "dãn ra" của định luật Moore và nhữngi hạn trong việc sản xuất chip
Ban đầu, định luật Moore cho rằng số lượng bóng bán dẫn trên mỗi inch vuông sẽ tăng gấp đôi sau mỗi năm. Phát biểu này của ông được đăng trên các tạp chí công nghệ vào năm 1965. Tuy nhiên, đến năm 2000, ông phải sửa thành 18 tháng. Thực tế từ năm 2007 trở lạy, thếi phải mất khoảng 5 năm để tăng được gấp đôi số bóng bán dẫn trên mỗi inch vuông.
Những rào cản
Tuy nhiên, một rào cản lớn hơn đang chờ đợi các nhà sản xuất chip: kích thước phn tử. Một khi kích thước các Transistor nhỏ bằng kích thước phn tử, chắc chắn (với các hiểu biết hiện nay) chúng ta không thể tiếp tục giảm được nữa. Đy là một rào cản được coi là không thể vượt qua trừ khi chúng ta có những tiến bộ vượt bậc trong thời gian tới.
Liệu con người có thể vượt quai hạn?
Còni hạn phn tử -i hạn được coi là không thể vượt qua còn cách chúng ta khá xa nữa. Ngay cả khi, Intel và các đối tác tiếp tục giảm thành công với tốc độ như hiện nay, cũng phải 15 đến 20 năm nữa chúng ta mới phổ biến được các transistor có kích thước phn tử (thực tế, hiện tạã có nghiên cứu về điều này nhưng tất cả mới chỉ dừng lại ở mức thí nghiệm).
Biết đu, trong vòng 20 năm nữa, chúng ta sẽ được chứng kiếng bước nhảy vọt không thể tin nổi của công nghệ (như điều mà chúng ta đã được thấy trong suốt vài thập kỷ trở lạy).
Kết
Theo Bưu Điện Việt Nam
Chip Streamroller: "Thần hộ mệnh" cho tham vọng lật đổ Intel của AMD Hai năm trước đây, nhà sản xuất chip x86 lớn thứ hai thế giới đã công bố thông tin về kiến trúc Bulldozer ("xe ủi") của mình trước thế giới tại Hot Chips 22. Hai năm sau, hãng này tiếp tục công bố thế hệ kiến trúc mới có tên Streamroller ("xe lu") tại Hot Chips 24. Liệu chiếc "xe lu" mới của...