到達した技術

画像 多くの場合、「第5種の燃料」と呼ばれるエネルギー効率を守るために多くの言葉を書きました。今日、超小型回路のエネルギー消費を削減する分野のすべての開発、および最小電圧で動作するプロセッサを含む新しい開発は、ほとんどの場合、 Intelの優先事項。 シリコン基板上のトランジスタの数を増やすことで電力を際限なく増やすことは不可能であり、マルチスレッドには独自の理論上の上限があるという事実をすでに知っています。 いずれにせよ、スーパーコンピューターのビルダーを除き、ピーク時のパフォーマンスは現在非常に重要です-平均的なユーザーは、ベンダーが豊富に提供する十分な周波数を長い間持っていました。



このため、高電圧の必要性を減らすことは有望な分野であり、近い将来、モバイルデバイス、ラップトップ、デスクトップまたはサーバーソリューションがエネルギー消費を大幅に削減し、したがって電気代を削減できるようになります。 さらに、Intelの研究者は、切手サイズの太陽電池を実行する必要がある既製の製品をすでに示しています。



ここから始めます。



IDF 2011は、プロセッサエンジニアリングの分野に革命をもたらさなかったかもしれませんが、低電圧プロセッサの普及に対する一般大衆の目を明らかに開きました。 これは、いわゆる実験チップの提示が NTV(近しきい値電圧)。 「Claremont」というコードネームのこのプロセッサは、計算を開始するのに最小限のエネルギー(半導体をオンにするためのしきい値)を必要としますが、実際には、非常にコンパクトで経済的なエネルギー源から電力を供給できます。レモン。



デモでは、プロセッサはLinux OSベースのパーソナルコンピューターの動作を示し、小さな太陽電池で駆​​動していました。 さらに、別の目新しさ-いわゆる。 ハイブリッドメモリキューブ (3次元の原理に基づいて構築された実験的なDRAM)は、クレアモントプロセッサと連携して動作し、低消費電力だけでなく、必要に応じて中または高パフォーマンスに到達する能力も実証しました。 幸いなことに、両方のシステムの可能性は非常に高いです。







インテルのスピーカーConnie Brownはインタビューで、「このシステムが機能するには低電圧で十分であることを示すために、このような小さなサイズの太陽電池が使用された」と述べました。 クレアモントは単なる実験モデルですが、この経験は、エネルギー依存を減らすという伝統を維持して計画されている将来のプロセッサの作業に反映されます。



この結果を達成するために、Intelの専門家は数年かかったため、実際、Claremontアーキテクチャは非常にシンプルで、最新世代のプロセッサではなくPentiumチップに似ています。 ただし、プロセッサの負荷が最小のときに超低電圧に切り替える技術は、次世代のIntelプロセッサで使用されます。 クレアモントは、消費電力が10ミリワット未満で動作し、エネルギー消費の増加に伴い必要に応じて10倍加速できることを示しました。



つまり、それは「ジョブ」でもありません。 完全にシャットダウンする代わりに、プロセッサはデバイスを超経済的なモードに移行させ、充電せずに動作時間を延長して将来のデバイスの自律動作を延長します-また、バックグラウンドで最大10日間(蓋を閉じた状態)できるウルトラブックを作成する予定ですメール、インターネットからのニュース、さまざまな更新。 同じテクノロジーがIntelでも「ゼロエネルギー消費」アーキテクチャを作成するために使用されています。5年後、デバイスを電気ネットワークにまったく接続する必要がなくなり、振動や動き、そして最終的には太陽エネルギーにより充電される可能性があります。



クレアモントプロトタイプに新しいアプローチを適用した結果は次のとおりです。最新のプロセッサよりも5〜10倍(ワークロード/タスクに応じて)少ないエネルギーを消費します。



Sriram Wangal(上の写真)は、「今日のほとんどのデジタルデバイスは1ボルトの公称電圧で動作します。 NTVは400〜500ミリボルトで動作します。 しかし、そのような状態でデバイスの動作を常に維持することは困難です-電気信号の存在および/または不在の意味で、0と1の差はますますぼやけます。



すでに述べたように、これは将来の消費者向け技術の分野だけでなく、高性能システムでも進歩しています。 同社の目標は、プロセッサの消費電力を10年で300倍削減することです。 これは大規模な非常に野心的な目標です。今日、100ギガフロップスのパフォーマンスを得るには、出力で約200ワットのエネルギーを消費する必要があります。Intelは、この数値を少なくとも2ワットに減らしたいと考えています。



2番目の、おそらくある意味でさらに興味深い新規性は、ハイブリッドメモリキューブでした。これは、メモリチップ全体の動作を制御するマイクロプロセッサを使用した新しいテクノロジを使用して作成されたRAMユニットです。



実際、RAMの生産は単なる制限でした-DDR-3のリリースでも、企業は生産の技術プロセスを改善して生産性を大幅に向上させることはできませんでした。 そのため、Intelは既に打ち負かされた道をたどり、3Dテクノロジーを使用して作成されたメモリモジュールを作成しました。これは、 将来の Ivy Bridgeプロセッサと同じです。 これにより、論理レベルでトランジスタの密度を高め、消費電力を削減し、バスの速度を上げることができました。



Micron Technologyとの協力の結果、まったく新しいフォームファクターのメモリ、ハイブリッドキューブが登場しました。これは、1テラビット/秒のデータ転送速度を備えた世界最速のDRAMデバイスになりました。 さらに、これは世界で最もエネルギー効率の高いDRAMモジュールであり、最も一般的で生産性の高いメモリモデルと比較して消費電力がはるかに少なくなっています。 その結果、ハイブリッドメモリキューブは、市場で最も先進的なDDR3モジュールよりもほぼ10倍速く、7倍経済的です。



近い将来、新しいソリューションがミッドレンジシステム(ホームコンピューターなど)に反映されるかどうかはまだ明確ではありませんが、多くのサーバーメーカーは既にこの開発を適用したいという要望を表明しています。 HMCは、経済的で強力な将来のデータセンターとスーパーコンピューターを構築する上での重大な一歩となる可能性があります。 そのようなシステムのアーキテクトは、メモリパフォーマンスの制限を受けなくなります。つまり、マイクロサーキットの大食いによるポケットへの深刻な打撃なしに、すべてのシステムのスケーラビリティを高めることができます。



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