Закон Мура тормозит. — 20 августа 2026 г. в 07:44:51.783
Закон Мура тормозит. Мы тут недавно говорили о том, что у Huawei свой путь и они не гонятся за уменьшением топологии так рьяно, как условный Nvidia. Но дело в том, что закон Мура перестает работать. Вот уж сколько лет мы жили в парадигме, что количество транзисторов на чипе удваивается каждые полтора-два года. Производительность растет, а цена падает. Но, есть нюанс. До 2020 года переход на новый техпроцесс занимал около двух лет. После 2020 года темп упал до трех лет: с 5 нм перешли на 3 нм в 2023 году, 2 нм ожидается в 2026 году. Каждый шаг дает все меньше эффекта. Переход с 5 нм на 3 нм увеличил плотность на 60%. Переход с 3 нм на 2 нм только на 20%. Следующий шаг, на 1.4 нм, добавит лишь 23% к плотности. При этом память SRAM и аналоговые блоки прирастают в плотности заметно медленнее. Если считать не отдельно логику, а весь чип SoC, где логика занимает около 45%, SRAM – 40%, а аналоговые блоки – 15%, дела еще хуже. За девять лет, с 2020 по 2029 год, суммарный прирост в плотности транзисторов составит около 80%. Это меньше однократного роста и заметно ниже темпов «золотой эры Мура», когда за тот же срок плотность вырастала кратно, а прирост укладывался в правило сроков. Другой вопрос – деньги. Раньше новый техпроцесс не только повышал плотность, но и снижал цену транзистора. Сейчас производство становится сложнее технологически: растет число операций, ужесточаются требования к точности, дороже становится оборудование. Издержки растут быстрее плотности. В итоге при неизменном выходе годной продукции стоимость транзистора перестает падать, а на некоторых узлах начинает расти. Третья проблема – это скорость соединений. С уменьшением техпроцесса сам транзистор работает быстрее, но линии связи между транзисторами становятся тоньше. Сопротивление растет, а расстояние между дорожками сокращается, из-за чего емкость снижается не так быстро, как нужно. Общая длина соединений внутри чипа не уменьшается пропорционально масштабу, а задержка на линиях, RC-задержка, растет. Именно она, а не сам транзистор, сегодня ограничивает рост производительности и энергоэффективности чипов. Особенно остро встал вопрос для мобильных и портативных устройств. В отличие от серверных чипов, где можно наращивать площадь и энергопотребление, мобильный процессор жестко ограничен размерами корпуса телефона. Он делит плату с батареей, камерами, модулем памяти, блоком питания и прочей требухой. Увеличить его площадь можно только за счет других компонентов или габаритов устройства, а телефоны не для того столько лет «худели», чтобы в какой-то момент начать «толстеть» обратно. При этом требования к функциям тоже растут. Нужна боле высокая частота обновления экрана, сложнее становятся вычисления для камер и ИИ, шире полоса связи. Спрос растет быстрее, чем классический техпроцесс. Подписывайтесь на Телекоммуналку