Moore Yasası Gordon Mooreشمار kurucu ortağı Intel, sabit alanlı yongalar üzerindeki transistör sayısının her 24 ayda bir neredeyse ikiye katlandığını iddia ediyor. Bu yasaya yıllar önce özel ilgi gösterilmiş ve mikroelektronik endüstrisinin geleceğini tahmin etmek için önemli bir kriter olarak bahsedilmiştir. Ancak bugün birçok analist Moore Yasasının sonuna yaklaştığımıza inanıyor. Yine de, çip endüstrisinin devlerinden biri olarak Intel, Moore Yasası fikrini yaşatmak için her türlü çabayı göstermiştir. Bu kuralı canlı tutmak için Intel, çiplerine bugün çiplere gömülebilecek olandan 50 kat daha fazla transistör eklemek istiyor.
Moore Yasasının tarih boyunca gelişimi, 1960’larda çok pahalı bileşenler olan yongaların 1980’lerde kişisel bilgisayarlara girmesine yol açtı; Ayrıca analistler, günümüzde akıllı telefonlar, akıllı saatler, arabalar, akıllı TV’ler, çamaşır makineleri gibi diğer cihazlarda ve elektrik kullanan hemen hemen tüm cihazlarda çip kullanımını bu yasadan dolayı gördüklerini söylüyorlar.
Çipler, verileri işlemek için kullanılan, transistör adı verilen bir Almanca içerir. Moore Yasası, transistörlerin boyutunu azaltarak hala geçerli. Intel, çok katmanlı paketlerde yongaları paketlemek gibi şeyler yaparak transistörlerin boyutunu küçültme sürecini sürdürmeyi ve transistör yoğunluğunu artırmayı planladığını söylüyor.
Intel, Moore Yasasını yaşatmak için çok çalışıyor
Geçen hafta Hot Chips 2020 adlı çevrimiçi bir etkinlik düzenlendi ve Intel, CPU’larının ve GPU’larının geleceği hakkında birçok önemli haber duyurdu. Raja Kuduri، Kıdemli Intel Mimarı ve İşletme Başkanı grafik kartı 2017’de AMD’den ayrılan şirkette ayrıca, Hot Chips etkinliği sırasında Intel’in önümüzdeki yıllarda çip transistörleri için çok daha fazla sıkıştırma sağlayabileceğine inandığını söyledi. Raja Koduri, bu vizyonun er ya da geç gerçeğin rengini alacağına inanıyor; “O güne gelmek için on yıl veya daha uzun süre beklememiz gerekebilir” diyor.
Hot Chips’te yer alan tek şirket Intel değildi; Yarı iletken ekipman alanındaki diğer şirketler de bu yılki etkinliğe katıldı ve çip endüstrisinin geleceği hakkında heyecan verici haberleri duyurdu. AMD, Nvidia, Google, Microsoft, IBM ve bir dizi nispeten yeni başlayan girişimler, normal yongaları ve kurumsal yongaları büyük ölçüde geliştirebilen çözümler geliştirdiler. Bu ilerlemeler sayesinde çipler yapay zeka, grafik ve ağ oluşturma görevlerini daha iyi gerçekleştirebilecek.
Kodori konuşmasında Intel’in çipin içine daha fazla transistör yerleştirmek için güvenmek istediği yöntemlere değindi. Intel’in Tiger Lake adlı, 10 nanometre litografiye dayanan yeni bir işlemci ailesi var ve görünüşe göre bu sonbaharda dizüstü bilgisayarlarda satışa sunulacak. İlk yaklaşım, tüm çip şirketlerinin kullandığı en geleneksel yaklaşımdır. İlk yöntemde Intel, transistörlerin boyutlarını küçültmeye ve birbirlerinden daha kısa mesafede çipin üzerine yerleştirmeye çalışıyor. Kuduri, yöntemin transistör yoğunluğunu üç kat artırdığını söylüyor.
İkinci yöntem, transistör yapmak için yeni bir tasarıma yönelmektir. Bu yeni tasarımlar, transistörleri düz bileşenlerden üç boyutlu yapılara dönüştürme sürecini şu anda daha hızlı hale getiriyor. Kodori’ye göre, bu yöntem transistörlerin yoğunluğunu dört katına çıkarıyor.
Son adımda cips paketleme alanındaki yeniliklere geliyoruz. Bu şekilde en son ve ileri teknolojiler sayesinde çipler katmanlar halinde istiflenebilir. Bu yöntem aynı zamanda transistörlerin yoğunluğunu da dört katına çıkarır. Basit matematiksel hesaplamalar nihayet bize Intel’in bahsettiğimiz yöntemlerle çip üzerindeki transistör yoğunluğunu neredeyse 50 kat artırmayı planladığını gösteriyor.
Intel, Moore Yasasına uyma konusunda bir dizi zorlukla karşı karşıyadır
Intel, Moore Yasasına bağlı kalma konusunda çok iyimser; Intel iyimserliği, şirketin yıllar içinde karşılaştığı birçok zorlukla tezat oluşturuyor. Intel, son yıllarda yonga endüstrisinin tartışmasız lideriydi, ancak bugün AMD gibi bazı alanlarda geride kalan güçlü rakipleri var. Intel, son zamanlarda önceden belirlenmiş hedeflerine ulaşmada bazı sorunlar yaşadı. Intel’in 14 nanometre litografi tabanlı yongalardan 10 nanometre yongalara geçişi iki yerine beş yıl sürdü. Bir nanometre, metrenin milyarda birine eşittir; Intel, 14 nanometrelik bileşenlerle insan saçı genişliğine yaklaşık 7.000 transistör sığdırabilir.
Intel geçtiğimiz günlerde beklenmedik bir açıklamayla 7 nanometre litografinin uygulanmasının 6 aya kadar ertelendiğini duyurdu ve bu ciddi şekilde eleştirildi. Bir diğer nokta da Apple’ın iki yıl içinde Mac serisi bilgisayarlarda Intel yongalarını terk etmeyi ve logo mimarisine dayalı tescilli yongaları kullanmayı planladığını söylemiş olmasıdır. Tüm bunlar, Intel’e çok fazla baskı uygulamak ve mavi takıma zorlu bir zaman vermek için el ele gitti. Intel rekabetin dışında kalmamak için çalışma yaklaşımını değiştirmeye karar verdi ve bundan sonra yongalarının bir kısmının üretimini rakiplerine bıraktı; Mavi Takım, en büyük rakiplerinden biri olan Taiwan Semiconductor Industry Corporation (TSMC) ile bir iş ortaklığı kurdu.
Yaklaşık iki yıl önce, TSMC yedi nanometre litografi elde etmeyi başardı ve bugün Apple iPhone çipinin üreticisi olarak biliniyor. TSMC yöneticileri geçen yıl önemli bir röportajda Moore Yasasının hala yaşadığını söyledi. Bununla birlikte, önceki yıllardan farklı olarak, Moore’un Yasa uygulama adımları artık en gelişmiş litografileri uygulamak isteyen şirketlere yeni maliyetler getiriyor.
Oyun konsolu Xbox One 2013’te, 2017’de Xbox One X ve Xbox X Serisi Yaklaşık dört ay içinde piyasaya sürülenlerin hepsinde yaklaşık aynı büyüklükte çipler var. Geçmişte aynı büyüklükte yongaların kullanılması, bunları üretmenin maliyetinin aynı olduğu anlamına geliyordu; Ancak bu yasa günümüz dünyasında geçerli değil. Jeff AndrewsMicrosoft’ta bir çip tasarımcısı, X Serisi Xbox çipinin önceki konsollarda kullanılan çipten çok daha pahalı olduğunu söylüyor.
Üretim maliyetlerine ek olarak, şirketlerin karşılaştığı başka bir zorluk daha var. Unutulmaması gereken önemli nokta, yeni yongaların genellikle yalnızca belirli görevlerin işlenmesini hızlandırmasıdır. Bu, yapay zeka işleme ve grafik işleme gibi görevler için çok kullanışlıdır, ancak programcıların farklı şekillerde çalışan farklı işlemci türlerine uyum sağlamaları gerektiğinden yazılım programcılarının yaşamını zorlaştırır.
Intel, bu çip çeşitliliğini azaltmak ve programcıların işini kolaylaştırmak için oneAPI adlı yeni bir yazılım katmanı kullanmak istiyor. OneAPI oluşturmak Intel tarafından yapılan bir harekettir ve çok önemlidir. Intel, özellikle donanım konusunda uzmanlaşmış, ancak tek bir API aracılığıyla ve daha doğrusu yazılıma güvenerek daha kullanışlı yongalar üretmek isteyen bir şirkettir. Kodori, Hot Chips 2020 etkinliğinde yaptığı konuşmada, “Zaman geçtikçe, donanım mimarisi ekiplerinde yazılım uzmanlarına artan bir ihtiyaç var,” dedi.
İlgili Makaleler:
Bu yılki hot chip etkinliğinde söylediklerimizin yanı sıra chip sektörüne ilgi duyanlar için çok önemli olan diğer önemli haberler de yer aldı. Etkinliğin bir parçası olarak Intel, Tiger Lake işlemci ailesinin mimari detaylarını açıkladı. Intel, Tiger Lake ailesinin güç tüketimini azaltmak için DVFS (Dinamik Gerilim ve Frekans Ölçümü) adlı yeni bir teknoloji kullandığını söylüyor. Tasarım, Intel çipinin farklı parçalarının belirli görevleri gerçekleştirmek için farklı işlem gücüyle çalışabileceği şekildedir. Bu, belirli bir görev daha fazla CPU gücü gerektiriyorsa, çipin CPU’ya daha fazla güç vermek için diğer bazı bileşenleri otomatik olarak kapatacağı veya tamamen kapatacağı anlamına gelir. Intel, yeni sistemiyle, eldeki göreve bağlı olarak işlemci çekirdekleri, bellek sistemleri ve diğer bileşenler arasındaki güce öncelik veriyor.
AMD ayrıca Hot Chips’te de yer aldı. Red Team, Renoir kod adlı Raizen 4000 işlemci ailesinin, sekiz çekirdekli işlemcileri ultra ince dizüstü bilgisayarlara dahil eden ilk işlemciler olduğunu iddia ediyor. Intel başlangıçta altı çekirdeği hedefledi, ancak daha fazla araştırmadan sonra sekiz çekirdek kullanmanın daha iyi bir fikir olacağı sonucuna vardı.
IBM, 18 milyar transistörü içeren ve önümüzdeki yıl dev Unix sunucusunda satışa sunulacak olan Hot Chips etkinliğinde 7 nanometre Power10 işlemcisini tanıttı. Kuruluşlar, güçlü bir 240 çekirdekli işlemciye erişmek için birden çok Power10 yongasını istifleyebilir. Ayrıca adı olan bir başlangıç لایتمَتِر Yapay zeka işlemeyi hızlandırmak için Mars çipini tanıttı.