زوميت/ اينتل به‌تازگي برنامه‌هاي خود براي پاي‌بند‌ماندن به قانون مون را تشريح کرده است. ظاهرا اينتل مي‌خواهد در سال‌هاي پيش‌رو، تراشه‌هايي بسازد که ۵۰ برابر تراکم ترانزيستور بيشتري دارند.
   
قانون مور که توسط گوردون مور،‌ از بنيان‌گذاران اينتل، ارائه شده است اعلام مي‌کند شمار ترانزيستورهاي روي تراشه‌ها با مساحت ثابت، پس از گذر هر ۲۴ ماه تقريبا دو برابر مي‌شود. اين قانون سال‌ها پيش به‌شکلي ويژه موردتوجه قرار مي‌گرفت و از آن به‌عنوان معياري مهم براي پيش‌بيني آينده‌ي صنعت ميکروالکترونيک ياد مي‌شد. با اين‌ حال امروزه بسياري از تحليلگران معقتدند که به پايان دوران قانون مور نزديک شده‌ايم. با همه‌ي اين‌ها اينتل به‌عنوان يکي از غول‌هاي صنعت تراشه تمامي تلاش خود را به‌کار بسته است تا بتواند ايده‌ي قانون مور را زنده نگه دارد. اينتل به‌منظور زنده نگه داشتن اين قانون مي‌خواهد ۵۰ برابر ترانزيستور بيشتري را نسبت‌به آن‌چه که امروز مي‌توان در تراشه‌ها جاي داد، وارد تراشه‌هايش کند. 

پيشرفت قانون مور در طول تاريخ باعث شده است تراشه‌ها که در دهه‌ي ۱۹۶۰ ميلادي قطعات بسيار گران‌قيمتي بودند، تا دهه‌ي ۱۹۸۰ ميلادي وارد رايانه‌هاي شخصي شوند؛ به‌علاوه تحليلگران مي‌گويند به‌لطف همين قانون است که امروزه شاهد استفاده از تراشه‌ها در دستگاه‌هاي ديگري نظير گوشي‌هاي هوشمند، ساعت‌هاي هوشمند، خودروها، تلويزيون‌هاي هوشمند، ماشين‌هاي لباس‌شويي و تقريبا تمامي دستگاه‌هايي که از انرژي الکتريکي استفاده مي‌کنند هستيم.

در تراشه‌ها الماني با نام ترانزيستور وجود دارد که به‌منظور پردازش داده‌ها به‌کار مي‌رود. قانون مور ازطريق کاهش ابعاد ترانزيستورها همچنان برقرار است. اينتل مي‌گويد قصد دارد همچنان فرايند کوچک‌سازي ترانزيستورها را ادامه دهد و با انجام کارهايي مثل بسته‌بندي تراشه‌ها در بسته‌هاي چند لايه، تراکم ترانزيستورها را نيز بالاتر ببرد.

هفته‌ي گذشته مراسم آنلايني با نام هات چيپس ۲۰۲۰ (Hot Chips 2020) برگزار شد و اينتل در جريان برگزاري آن، اخبار بسياري مهمي درباره‌ي آينده‌ي پردازنده‌هاي مرکزي و پردازنده‌هاي گرافيکي خود اعلام کرد. راجا کودوري، معمار ارشد اينتل و رئيس واحد تجاري کارت گرافيک مجزا در اين شرکت که سال ۲۰۱۷ از AMD جدا شد، در جريان برگزاري رويداد هات چيپس گفت اينتل باور دارد که طي سال‌هاي آينده مي‌تواند به تراکم بسيار بيشتري براي ترانزيستور تراشه‌ها دست پيدا کند. راجا کودوري اعتقاد دارد که اين چشم‌انداز دير يا زود رنگ حقيقت به‌خود مي‌گيرد؛ او مي‌گويد براي رسيدن به آن روز ممکن است مجور باشيم يک دهه يا حتي بيشتر صبر کنيم. 

اينتل تنها شرکتي نبود که در هات چيپس حضور پيدا کرد؛ شرکت‌هاي ديگر حوزه‌ي تجهيزات نيمه‌هادي نيز در مراسم امسال حضور داشتند و اخبار هيجان‌انگيزي درباره‌ي آينده‌ي صنعت تراشه اعلام کردند. AMD، انويديا، گوگل، مايکروسافت، IBM و شماري از استارتاپ‌هاي نسبتا نوپا راهکارهايي را به‌نمايش گذاشتند که با استفاده از آن‌ها مي‌توان تراشه‌هاي عادي و تراشه‌هاي مخصوص مصارف سازماني را بسيار پيشرفته‌تر کرد. به‌لطف اين پيشرفت‌ها، تراشه‌ها خواهند توانست وظايف هوش مصنوعي، گرافيکي و شبکه را به‌شکلي بهتر به‌انجام برسانند. 

کودوري در سخنان خود به روش‌هايي اشاره کرد که اينتل مي‌خواهد براي جاي دادن ترانزيستورهاي بيشتر درون تراشه، به آن‌ها متکي شود. اينتل خانواده‌ي جديدي از پردازنده‌ها با نام تايگر ليک دارد که برپايه‌ي ليتوگرافي ۱۰ نانومتري ساخته مي‌شوند و ظاهرا پاييز امسال ازطريق لپ‌تاپ‌ها دردسترس قرار مي‌گيرند. رويکرد اول، سنتي‌ترين رويکرد است که تمامي شرکت‌هاي تراشه‌ساز از آن استفاده مي‌کنند. در روش اول اينتل تلاش مي‌کند ابعاد ترانزيستورها را کاهش دهد و آن‌ها را در فاصله‌ي کمتري نسبت‌به يکديگر روي تراشه بگذارد. کودوري مي‌گويد اين روش، تراکم ترانزيستورها را به‌ميزان سه برابر افزايش مي‌دهد.

روش دوم، روي آوردن به طراحي جديد براي ساخت ترانزيستورها است. اين طراحي‌هاي جديد باعث مي‌شوند فرايند تبديل ترانزيستورها از قطعات تخت به ساختارهايي سه‌بعدي که هم‌اکنون در حال پيگيري است، با سرعت بيشتر انجام شود. آن‌طور که کودوري مي‌گويد، در اين روش تراکم ترانزيستورها چهار برابر مي‌شود.

در مرحله‌ي آخر به نوآوري‌ها در حوزه‌ي بسته‌بندي تراشه‌ها مي‌رسيم. در اين روش به‌لطف فناوري‌هاي به‌روز و پيشرفته، مي‌توان تراشه‌ها را به‌صورت لايه‌لايه روي هم قرار داد. اين روش نيز تراکم ترانزيستورها را چهار برابر مي‌کند. محاسبات رياضي ساده درنهايت به‌ما نشان مي‌دهد که اينتل قصد دارد ازطريق روش‌هايي که به آن‌ها اشاره کرديم، تراکم ترانزيستورهاي روي تراشه را به‌ميزان تقريبا ۵۰ برابر افزايش دهد.

اينتل براي پاي‌بند ماندن به قانون مور، بسيار خوش‌بين است؛ خوش‌بيني اينتل با چالش‌هاي متعددي که اين شرکت طي سال‌هاي گذشته با آن‌ها دست‌و‌پنجه نرم کرده در تضاد است. اينتل در سال‌هاي نه‌چندان دور رهبر بي‌چون‌و‌چراي صنعت توليد تراشه بود، اما امروزه رقباي قدرتمندي همچون AMD دارد که در برخي حوزه‌ها از آ‌ن‌ها جا مانده است. اينتل طي چند وقت اخير براي دستيابي به اهدافِ ازپيش‌تعيين‌شده‌اش با برخي مشکلات مواجه شد. گذار اينتل از تراشه‌هاي مبتني‌بر ليتوگرافي ۱۴ نانومتري به تراشه‌هاي ۱۰ نانومتري به‌جاي دو سال، پنج سال طول کشيد. يک نانومتر معادل يک ميلياردم متر است؛ با قطعات ۱۴ نانومتري، اينتل مي‌تواند حدودا ۷٬۰۰۰ ترانزيستور را در عرض يک موي انسان جاي دهد. 

اينتل مدتي پيش در اطلاعيه‌اي غيرمنتظره اعلام کرد روي‌کارآمدن ليتوگرافي هفت نانومتري به‌ميزان ۶ ماه به‌تأخير افتاده است که با انتقادات شديد مواجه شد. نکته‌ي ديگر اين است که اپل گفته قصد دارد تراشه‌هاي اينتل را در رايانه‌هاي سري مک کنار بگذارد و در بازه‌ي زماني دو ساله، سراغ استفاده از تراشه‌هاي اختصاصي مبتني‌بر معماري آرم برود. تمامي اين موارد دست‌به‌دست هم داده‌اند تا فشار زيادي به اينتل وارد شود و تيم آبي دوران پرچالشي را بگذارند. اينتل براي جا نماندن از رقابت تصميم گرفته رويکرد کاري خود را تغيير دهد و از اين پس توليد برخي تراشه‌هايش را به رقبا بسپارد؛ تيم آبي در همين راستا با يکي از بزرگ‌ترين رقبايش يعني شرکت صنايع نيمه‌هادي تايوان (TSMC) وارد همکاري تجاري شده است. 

TSMC حدودا دو سال پيش موفق‌ شد به ليتوگرافي هفت نانومتري دست پيدا کند و امروزه به‌عنوان توليدکننده‌ي تراشه‌ي آيفون‌هاي اپل شناخته مي‌شود. مديران TSMC سال گذشته در يکي از مصاحبه‌هاي مهم خود گفتند قانون مور همچنان زنده است. بااين‌حال برخلاف سال‌هاي گذشته، مراحل پاي‌بندي به قانون مور امروزه هزينه‌هاي جديدي را به شرکت‌هايي که در پي پياده‌سازي پيشرفته‌ترين ليتوگرافي‌ها هستند تحميل مي‌کند.

کنسول بازي ايکس‌باکس وان در سال ۲۰۱۳، ايکس‌باکس وان ايکس در سال ۲۰۱۷ و ايکس‌باکس سري ايکس که حدودا چهار ماه ديگر روانه‌ي بازار مي‌شود، همگي داراي تراشه‌‌هايي با ابعاد تقريبا مشابه هستند. استفاده از تراشه‌هاي هم‌اندازه در گذشته بدين معني بود که هزينه‌ي توليد آن‌ها نيز مشابه است؛ اما اين قانون در دنياي امروز صدق نمي‌کند. جف اندروز، از طراحان تراشه در مايکروسافت، مي‌گويد تراشه‌ي ايکس‌باکس سري ايکس به‌شکلي محسوس گران‌قيمت‌تر از تراشه‌ي به‌کاررفته در کنسول‌هاي قبلي است.

به‌غير از هزينه‌هاي توليد، چالش ديگري نيز پيش‌روي شرکت‌ها قرار مي‌گيرد. موضوع مهم که نبايد فراموش کرد اين است که تراشه‌هاي جديد در اغلب اوقات صرفا پردازش برخي وظايف کاري را تسريع مي‌کنند. اين گفته براي وظايفي نظير پردازش‌هاي هوش مصنوعي و پردازش‌هاي گرافيکي بسيار مفيد است، اما زندگي برنامه‌نويسان نرم‌افزار را سخت‌تر مي‌کند، زيرا برنامه‌نويسان بايد خودشان را با انواع پردازنده‌ها که به اَشکال مختلف کار مي‌کنند، تطبيق دهند.

اينتل مي‌خواهد با استفاده از نوعي لايه‌ي نرم‌افزاري جديد با نام oneAPI، تنوع يادشده در بين تراشه‌ها را کاهش دهد و کار برنامه‌نويسان را ساده‌تر کند. ساخت oneAPI حرکتي درخورتوجه ازسوي اينتل است و اهميت زيادي دارد. اينتل شرکتي است که به‌طور ويژه در حوزه‌ي سخت‌افزار تخصص دارد، بااين‌حال مي‌خواهد ازطريق oneAPI و به‌طور دقيق‌تر با اتکا بر نرم‌افزار، تراشه‌هاي مفيدتري را توليد کند. کودوري در بخشي از سخنان خود در مراسم هات چيپس ۲۰۲۰ گفت هرچه زمان مي‌گذرد، نياز بيشتري به متخصصان نرم‌افزار در تيم‌هاي معماري سخت‌افزاري حس مي‌شود. 

مراسم هات چيپس امسال درکنار مواردي که گفتيم شامل اخبار مهم ديگري بود که براي علاقه‌مندان به صنعت تراشه اهميت زيادي دارند. اينتل در بخشي از مراسم، جزئيات معماري پردازنده‌هاي خانواده‌ي تايگر ليک را تشريح کرد. اينتل مي‌گويد خانواده‌ي تايگر ليک از نوعي فناوري جديد با نام DVFS (مقياس‌گذاري ولتاژ و فرکانس به‌صورت پويا) براي کاهش مصرف انرژي استفاده مي‌کند.

نحوه‌ي طراحي به‌گونه‌اي است که قطعات مختلف تراشه‌ي اينتل مي‌توانند براي انجام وظايف خاص، با قدرت پردازشي متفاوت کار کنند. اين يعني اگر يک کار خاص به قدرت پردازنده‌ي مرکزي نياز بيشتري داشته باشد، تراشه به‌صورت خودکار فعاليت برخي قطعات ديگر را کند يا آن‌ها را به‌طور کلي خاموش مي‌‌کند تا انرژي بيشتر دراختيار پردازنده‌ي مرکزي قرار بگيرد. اينتل با سيستم جديدي که طراحي کرده، بسته به وظايف کاري، قدرت را در بين هسته‌هاي پردازشي، سيستم حافظه و ديگر قطعات اولويت‌بندي مي‌کند.

AMD نيز در هات چيپس حضور داشت. تيم قرمز ادعا کرد پردازنده‌هاي خانواده‌ي رايزن ۴۰۰۰ که با کدنام رنوير شناخته مي‌شوند، نخستين پردازنده‌هاي دنيا هستند که هشت هسته‌ي پردازشي را در لپ‌تاپ‌هاي فوق باريک قرار مي‌دهند. اينتل در ابتدا براي ۶ هسته هدف‌گذاري کرده بود، اما با بررسي بيشتر به اين نتيجه رسيد که استفاده از هشت هسته کار بهتري است.

IBM در مراسم هات‌چيپس از پردازنده‌ي هفت نانومتري Power10 پرده‌برداري کرد که شامل ۱۸ ميليارد ترانزيستور است و سال آينده در قالب سرورهاي عظيم Unix دردسترس قرار مي‌گيرد. سازمان‌ها مي‌توانند چندين تراشه‌ي Power10 را کنار هم قرار دهند تا به قطعه‌ي پردازشي قدرتمندي با ۲۴۰ هسته دسترسي پيدا کنند. همچنين استارتاپي با نام لايت‌مَتِر تراشه‌‌ي Mars را براي تسريع پردازش‌هاي هوش مصنوعي معرفي کرد. 

در کانال آي‌تي و ™CanaleIT هم کلي عکس و ويدئوي دسته اول و جذاب داريم