Как это работает
Мемристорами называют электронные компоненты, которые способны превращаться из изолятора в проводник при определенной температуре, и затем сохранять это состояние, что позволяет выполнять вычисления и хранить данные с их помощью. Несмотря на многочисленные преимущества, традиционные металлооксидные мемристоры – например, из диоксида ниобия и диоксида ванадия, содержат слишком много дорогостоящих редкоземельных элементов и работают лишь в ограниченном диапазоне температур.
Ученые создали молекулярный процессор с мгновенно перенастраиваемой топологией
Ученым удалось создать химическое соединение с центральным атомом металла (железа), который связан с тремя органическими молекулами (лигандами) фенилазопиридина. В процессе экспериментов выяснилось, что полученный материал способен «как электронная губка» обратимо поглощать до шести электронов. Иными словами, такой материал обладает семью различным окислительно-восстановительными состояниями, обеспечивающими реконфигурируемость молекулярных мемристоров.
Формула и конструкция молекулярного мемристора
Исследователи создали на базе этого материала сверхминиатюрную электрическую цепь из 40-нанометрового слоя молекулярной пленки, расположенной между слоем золота сверху и нанодиском с напылением золота, оксида индия и олова снизу.
Приложив отрицательный потенциал, ученые отметили уникальную вольтамперную характеристику материала: в отличие от металл-оксидных мемристоров, способных переключаться из состояния металла в состояние изолятора только при одном фиксированном напряжении, органические молекулярные мемристоры оказались способны переключаться между состояниями изолятора и проводника при нескольких вариантах дискретных последовательных напряжений.
Вольтамперная характеристика молекулярного мемристора: семь устойчивых состояний
Как выяснилось, изменение отрицательного напряжения заставляет лиганды молекулы проходить серию окислительных и восстановительных процессов за счет электронов, которые заставляют молекулу переходить между выключенным и включенным состояниями.
Цифровизация выездного урегулирования задолженности: как технологии помогают банкам больше зарабатывать
ИТ в банках
Для математического описания этого очень сложного вольтамперного профиля ученые отклонились от традиционного использования физических уравнений, и описали поведение молекул с помощью алгоритмов дерева поиска решений с утверждениями «if-then-else».
Далее исследователи в процессе эксперимента доказали, что изобретенные ими молекулярные мемристоры способны выполнять довольно сложные вычисления за один временной шаг, и затем перепрограммироваться для выполнения другой задачи в следующий такт.
Каковы последствия
Согласно отчету DigiTimes, доля Intel на рынке ноутбуков (без учета ARM-моделей) достигла своего пика в 2016 г., когда составила 82,2% против 17,8% у AMD. Но, согласно данным за II квартал 2022 г, Intel сейчас довольствуется долей в размере 63,5%. AMD укрепила свои позиции до 36,4% рынка.
Ипотека для ИТ-специалистов: что важно знать
Поддержка ИТ-отрасли
Продолжающийся рост популярности ARM-ноутбуков неизбежно приведет к сокращению долей этих компаний в сегменте мобильных ПК. Насколько сильно они изменятся, и кто пострадает сильнее – Intel или AMD – аналитики DigiTimes не прогнозируют.
Чем отличается Intel Alder Lake 12-го поколения
Хотя все прошлые поколения процессоров Intel Core для настольных ПК имели несколько ядер, они всегда были идентичны во многих отношениях. Да, некоторые ядра могут быть немного более крутыми или оставаться немного холоднее, чем другие, но обычно это касается только степени.
Однако с процессорами Intel Alder Lake 12-го поколения процессорный пакет теперь будет включать два типа ядер – производительные (P) ядра и эффективные (E) ядра.
Если вы следите за сценой процессоров для ноутбуков, это очень похоже на процессоры Intel Lakefield, которые компания представила в прошлом году.
Процессоры Alder Lake сочетают в себе высокопроизводительные ядра Golden Cove и эффективные ядра Gracemont. Для справки в будущем (пока они не скажут иначе): всё, что от Intel с названием «Cove», ориентировано на максимизацию производительности, а всё, что заканчивается на «mont», фокусируется на эффективности.
Вам также придётся привыкнуть к новому способу идентификации процессоров с выпуском Alder Lake. В то время как 12-ядерный процессор в прошлом был просто 12 вычислительными ядрами, теперь всё немного по-другому. В Intel 12 -го поколения вы увидите процессоры с такими обозначениями, как 12-ядерные (8+4) или 8P+4E. Мы также можем увидеть такие обозначения, как 8C4c, что указывает на 8 больших ядер и 4 маленьких ядра.
Все три обозначения указывают на процессор с 8 ядрами производительности и 4 эффективными ядрами.
Что такое ядра производительности в процессорах Intel Alder Lake 12-го поколения?
P-Core или Performance Core в SKU Alder Lake – это ядра Sunny Cove, предназначенные для высокопроизводительных вычислений.
Вы можете думать об этих ядрах как о прямых преемниках того, что Intel выпустила бы, если бы не внесла радикальные изменения в архитектуру своего процессора Core. Intel объявила о впечатляющем улучшении производительности Sunny Cove на 19% (P-ядер) по сравнению с процессорами Rocket Lake 11-го поколения.
Тем не менее, я должен предостеречь вас от недоверия к этому показателю прироста производительности, поскольку документ, раскрывающий методологию тестирования Intel, показывает, что в системе 12-го поколения использовалась оперативная память DDR5. Мы не можем сказать, какую часть этой производительности можно отнести на счёт апгрейда памяти.
Эти высокопроизводительные ядра также предлагают потенциал для гиперпоточности, что означает, что каждое P-ядро может иметь два потока.
Что такое эффективные ядра Intel в процессорах Alder Lake 12-го поколения?
E-cores или Efficient Cores в процессорах 12-го поколения – это ядра Gracemont, ориентированные на максимальную производительность на ватт (т.е. эффективность).
Поскольку исключительно тяжелые рабочие нагрузки не требуют высокой одноядерной производительности, эти эффективные ядра Gracemont позволяют Intel предлагать дополнительные количества ядер без прямого проигрыша AMD во всех ценовых категориях, когда дело доходит до количества ядер и потоков.
Начиная с 11-го поколения, лучший SKU Intel предлагает только 8-ядерный основной процессор для настольных ПК с 16 потоками, в то время как AMD предлагает двойной, до 16 ядер и 32 потоков на своих основных процессорах Ryzen.
Теперь, возвращаясь к этим E-ядрам, ядра Gracemont ни в коем случае не выглядят «слабыми» (согласно Intel).
Сообщается, что одно ядро Gracemont E обеспечивает на 40% большую производительность, чем одно ядро SkyLake (процессоры Intel 6-го поколения) при той же мощности. Или, наоборот, одно ядро Gracemont будет обеспечивать такую же производительность, как и ядро SkyLake, потребляя при этом на 40% меньше энергии.
Вот особенно красноречивая цитата Intel, которая даёт представление о вкладе этих эффективных ядер в многоядерные рабочие нагрузки:
В качестве альтернативы мы обеспечиваем ту же пропускную способность, потребляя на 80% меньше энергии. Это означает, что SkyLake должен потреблять в 5 раз больше энергии для той же производительности.
Таким образом, один набор из 4 ядер E похож на 4 вычислительных потока Skylake. И две группы из этих 4 E-ядер должны быть как 4-ядерный 8-поточный процессор SkyLake.
Однако эти E-ядра Gracemont не поддерживают гиперпоточность, поэтому на ядро процессора приходится один поток.
Гиперпоточность в процессорах Intel Alder Lake 12-го поколения
P-ядра (в отличие от E-ядер) предлагают возможности многопоточности. Таким образом, каждое P-ядро будет иметь 2 потока, а каждое E-ядро – один поток.
Следовательно, топовый чип Alder Lake с 8 ядрами 8P+8E имеет в общей сложности 24 (16+8) потоков для выполнения рабочих нагрузок с активным использованием ядер.
Перспективы VTFET
IBM и Samsung сравнили VTFET с технологией FinFET. Ее использует, в частности, компания Intel при производстве своих 10-нанометровых процессоров.
По оценке разработчиков, разница между FinFET-процессорами и их аналогами на VTFET будет колоссальной, и совершенно точно не в пользу первых. Прогнозы таковы, что переход на новую технологию позволит чуть ли не удвоить производительность.
Подобные возможности VTFET будут актуальны в первую очередь для настольных процессоров, поскольку автономность системным блокам, подключенным к розетке, не нужна. Другая особенность VTFET, позволяющая радикально снизить расход энергии, наоборот, будет интересная производителям мобильных чипов.
По части энергопотребления процессоры VTFET, уверяют создатели, лучше аналогов на FinFET на 85%. В теории, VTFET может увеличить время работы смартфона на одном заряде вплоть до семи дней.
IBM и Samsung, рекламируя свое новое изобретение, не смогли пройти двух модных тем – майнинга и экологии. Со слов создателей VTFET, данная технология позволяет сделать целый ряд энергоемких задач, включая добычу криптовалюты, гораздо менее вредными для окружающей среды.
Евгения Украинцева: Автоматизация HR-процессов должна начинаться с цифровизации оргструктуры
HR Tech 2022
Этого получится достичь именно за счет повышенной энергоэффективности процессоров с вертикально расположенными транзисторами. К слову, вопрос опасности, которую представляет майнинг для окружающей среды, действительно актуален. Еще в 2018 г. CNews писал, что он создает огромные нагрузки на энергосети и потребляет больше электричества, чем добыча многих металлов.
Специфика деятельности Malt System
Malt Systems на своем сайте сообщает, что в качестве команды
разработчиков существует с 2011 г. Она позиционирует себя в качестве fabless (безфабричного)
дизайн-центра. «Мы разрабатываем не только кристаллы, но и всю необходимую
программную инфраструктуру, создавая законченные программируемые решения, —
говорят в компании. — Научные исследования мы проводим совместно с ведущими вузами
и НИИ России, наша технологическая база включает наиболее современное
оборудование из Америки, Европы и Азии, мы используем ставшее стандартом в
отрасли ПО компаний — технологических лидеров из США, мы плодотворно работаем с
основными производителями микроэлектроники в России, мы выполняем работы в
интересах государственных, коммерческих и индустриальных заказчиков».
В числе организаций, с которыми взаимодействует Malt System
(правда, без конкретизации, в каком именно качестве), компания указывает Siemens
Digital Industries Software, Xilinx, «Миландр», Cadence Design Systems, Synopsys,
«Наутех», КМ211.
ИТ-компании могут получить компенсацию до 80% расходов на маркетинг
Поддержка ИТ-отрасли
По данным ЕГРЮЛ, ООО «Мальт систем» было зарегистрировано в
Москве лишь 21 октября 2020 г. Главным учредителем с долей в 99% выступает ООО «Центр
инженерной физики при МГУ им. М.В. Ломоносова» (ЦИФ), который был зарегистрирован
1 апреля 2011 г. на территории МГУ. Его единственный учредитель и гендиректор —
Сергей Елизаров. На сайте Malt Systems он заявлен как научный
руководитель коллектива и втор архитектуры Malt.
По всей видимости, юрлиицо «Мальт систем» понадобилось
компании, чтобы в 2020 г. стать участником «Сколково» с проектом «Разработка специализированных
энергоэффективных процессоров с сотнями вычислительных ядер для задач
информационной безопасности, анализа данных, сетевых применений».
По данным «Контур.фокус», по итогам 2020 г. ЦИФ
продемонстрировал выручку на уровне 47,4 млн руб. с приростом этого показателя
на 57%. Чистая прибыль организации составила 23,5 млн руб. Данными об открытых
госконтрактов ЦИФа за последние пять лет «Контур.фокус» не располагает.
Коротко о главном
- Большие данные — это наборы данных, которые быстро генерируются и поступают из разных источников. Потом эту информацию можно использовать, чтобы составлять прогнозы, статистику, принимать бизнес-решения.
- Есть шесть основных характеристик больших данных: скорость накопления данных, объем, разнообразие, достоверность, изменчивость и ценность.
- Данные в основном поступают из трех источников: социальных (соцсети, приложения, онлайн-сервисы), машинных (оборудование, элементы «умного» дома), транзакционных (финансовые транзакции).
- Данные хранятся в data-центрах с мощными серверами. Обрабатывают данные в распределенных системах хранения данных.
- Для анализа big data используют описательную, диагностическую, прогнозную и предписательную аналитику.
- Большие данные используют в бизнесе, банковской сфере, ретейле, маркетинге, госструктурах, логистике, автомобилестроении, медицине.
- У big data большие перспективы, но есть и сложности: для хранения данных нужна инфраструктура, которая может дорого стоить. Еще, чтобы работать с большими данными, нужно хорошо разбираться в предметной области, а не только в технической части.
*Площадки Meta признаны экстремистскими и запрещены в РФ.
Облачные технологии
Источник http://transolinc.com/
Облачные технологии наращивают свое присутствие в различных областях, и всё больше компаний используют их в самых разных IT-сегментах, от программного обеспечения для бухгалтерского учета до полномасштабных решений IaaS, PaaS, SaaS. Следующая статистика иллюстрирует текущее состояние рынка облачных вычислений:
-
Средние и крупные компании уже используют облако для обработки около 94% всех бизнес-процессов. Из этого числа 75% работают по схеме программного обеспечения как услуги (SaaS).
-
К концу 2022 года мировой рынок облачных вычислений достигнет капитализации 623 млрд долларов США. К 2025 году эта цифра превысит отметку в 800 млрд долларов.
-
Общие расходы конечных пользователей на облачные сервисы к концу 2022 года составят около 397 млрд долларов. В 2021 году эта цифра составляла около 332 млрд долларов.
-
Более 92% предприятий используют мультиоблачную стратегию, то есть размещают свои ресурсы на нескольких облачных сервисах со связью между ними, чтобы избежать операционных или финансовых проблем и не потерять важные данные.
-
Около трети расходов на IT у средней компании приходится на облачные сервисы.
-
На Северную Америку приходится 61% мирового рынка облачных вычислений.
-
Более 48% компаний планируют перенести большую часть своих приложений в облако к концу 2022 года.
-
К 2025 году предприятия будут развертывать до 95% новых рабочих процессов на облачных платформах.
Эта статистика ясно показывает, что облачные технологии будут играть ключевую роль в IT в ближайшие годы. Что касается облачных тенденций 2022 года, то отметим существенное увеличение доли граничных и бессерверных вычислений (Edge Computing и Serverless Computing), рост мощностей облачных платформ AI/ML (ИИ + машинное обучение) и блокчейна
Также облачные вычисления будут иметь важное значение для систем кибербезопасности на основе ИИ, обзором которых мы и завершим эту статью
Компонентно-дезагрегированная модель против гиперконвергенции
Виртуальные серверы в компонентно-дезагрегированной инфраструктуре (рис. 2) создаются путем компоновки ресурсов из независимых пулов вычислительных систем, хранилищ и сетевых устройств в отличие от HCI, где физические ресурсы привязаны к HCI-серверам. Таким образом, CDI-серверы могут быть созданы и переконфигурированы по мере необходимости в соответствии с требованиями конкретной рабочей нагрузки. Используя API-доступ к ПО виртуализации, приложение может запросить любые необходимые ресурсы, получая мгновенную реконфигурацию сервера в режиме реального времени, без вмешательства человека — реальный шаг к самоуправляемому ЦОД.
Рис. 2: Гиперконвергентная модель (HCI) и компонентно-дезагрегированная (CDI).
Важной частью архитектуры CDI является внутренний интерфейс связи, обеспечивающий отделение (дезагрегацию) устройств хранения данных конкретного сервера от его вычислительных мощностей и предоставление их в пользование другим приложениям. В качестве основного протокола здесь используется >
Он обеспечивает наименьшие сквозные задержки передачи данных между приложениями и непосредственно устройствами хранения данных. В результате, это позволяет CDI предоставлять пользователям все преимущества СХД с прямым подключением (низкая задержка и высокая производительность), обеспечивая оперативность и гибкость за счет совместного использования ресурсов.
Рис. 3. Структура NVMe-over-Fabrics.
Сама по себе технология NVMe (Non-Volatile Memory Express) — это оптимизированный высокопроизводительный интерфейс с низкой задержкой, использующий архитектуру и набор протоколов, разработанных специально для подключения дисков SSD в серверах через шину PCI Express. Для CDI данный стандарт был расширен до NVMe-over-Fabrics — за пределы локальных серверов.
Эта спецификация позволяет флэш-устройствам взаимодействовать по сети (используя разные сетевые протоколы и среды передачи – см. рис. 3), обеспечивая такую же высокую производительность и столь же низкую задержку передачи, что и локальные NVMe-устройства. При этом практически не существует ограничений на количество серверов, которые могут совместно использовать устройства NVMe-over-Fabrics или на количество таких устройств хранения данных, которые могут быть доступными одному серверу.
Потребности современных приложений с интенсивным использованием больших данных превышают возможности традиционных архитектур ЦОД, особенно в плане масштабируемости, производительности и эффективности. С появлением CDI (компонентно-дезагрегированная инфраструктура) архитекторы ЦОД, поставщики облачных услуг, системные интеграторы, разработчики ПО для СХД и OEM-производители могут предоставлять услуги хранения и вычисления с большей экономичностью, гибкостью, эффективностью и легкостью масштабирования, динамически обеспечивая требуемый SLA для всех рабочих нагрузок.
Новый процессорный разъем Intel LGA 1200 и новые чипсеты
Источники Wccftech также подтвердили циркулировавшие ранее слухи о том, что Intel запланировала на 2020 г. переход на новый процессорный разъем LGA 1200 с использованием нового поколения чипсетов серии 400.
Переход на новый процессорный разъем LGA 1200
Ожидается, что габариты разъема LGA 1200 будут примерно схожи с размерами нынешнего LGA 1151 (37,5 x 37,5 мм), однако контактные группы будут смещены влево. Таким образом, нынешние процессоры Comet Lake не будут совместимы механически и электрически с системными платами под чипы Coffee Lake. Тем не менее, новые платы под LGA 1200 не потребуют нового крепежа или новых систем охлаждения.
Чертеж процессорного разъема LGA 1200
Платформы на процессорах Comet Lake-S также сохранят совместимость с UDIMM модулями оперативной памяти DDR4-2666 и будут поддерживать до 32 ГБ памяти на канал.
Поддержка памяти платформой Comet Lake-S
В список новых чипсетов Intel серии 400 войдет версия Z490 с поддержкой «разлоченных» процессоров (с возможностью дополнительного разгона), версия W480 для рабочих станций начального уровня, версия Q470 для корпоративных решений с поддержкой технологии Intel vPro и версия H410 для массовых недорогих ПК.
Ефим Климов, «Эттон»: Как мы получили грант на разработку MES-системы
Поддержка ИТ-отрасли
Ожидается, что платы на чипсете W480 получат максимум функциональных возможностей, в том числе, 46 скоростных линий I/O и 40 линий PCIe Gen 3.0, в то время как Z490 будет ориентирован на игровые и высокопроизводительные настольные ПК и получит до 24 линий PCIe 3.0.
Новые чипсеты Intel серии 400 получат поддержку до восьми портов SATA III, до восьми портов USB 3.2 Gen 2 или до десяти портов USB 3.2 Gen 1 или 14 портов USB 3.2.
Архитектура чипа и его характеристики
В компании отмечают, что «Энцелад» построен на ее собственной
оригинальной архитектуре Malt.
Ее основу составляют десятки или сотни, в зависимости от модели, компактных
асинхронных универсальных вычислительных ядер, объединенных одной или
несколькими оригинальными сетями worm-hole с топологией типа fat-tree,
описывают свою архитектуру разработчики.
«Коммуникация между сетями — программно-аппаратная, —
сообщают они. — Иерархия универсальных ядер включает три уровня: supermaster —
управляющее ядро, master — коммуникационные ядра, slave — доступные для задач
пользователя вычислительные ядра. Slave-ядра могут содержать векторные
ускорители, выполняющие специализированные задачи целевого класса, каждый
ускоритель содержит от восьми до 128 однотипных процессорных элементов с общей
памятью команд. Все вычислительные ядра и ускорители имеют собственную
локальную память данных. Все универсальные ядра непосредственно адресуют общую
внешнюю динамическую память DRAM и другие общие ресурсы (PCIe, Ethernet, SATA)».
Непосредственно в «Энцеладе» организовано четыре
вычислительных кластера, каждый из которых содержит 16 специализированных ядер
и находится под управлением одного универсального RISC-ядра. На кристалле
размещены два контроллера 1GEb Ethernet, семь процессорных RISC-ядер общего
назначения, три блока SIMD-ускорителей, блок общей статической памяти,
контроллеры SPI-Flash, UART, GPIO.
Александр Губинский, Самараавтожгут: Как мы получали грант на внедрение компьютерного зрения
Поддержка ИТ-отрасли
Взаимодействие c процессором осуществляется через
универсальные интерфейсы SPI, UART, GPIO, которые также контролируется одним
выделенным универсальным ядром. На чипе будет доступно 512 кБ общей статической
памяти SRAM, а также планируется поддержка до 64 МБ внешней памяти типа
HyperRAM/HyperFLASH.
Расчетная рабочая частота процессора составит 1,2 ГГц. В чипе
реализован IP-блок генератора частот с автоматической подстройкой без
импульсных помех FDPLL. Прогнозируемое энергопотребление новинки на полной
нагрузке не должно превысить 3 Вт. В типовых режимах, в зависимости от
реализованного алгоритма, энергопотребление должно оказаться в пределах 500-2000
мВт.
Типы чипов
Чипы POWER9 могут быть изготовлены с двумя типами ядер и в конфигурации Scale Out или Scale Up. Ядра POWER9 имеют тип SMT4 или SMT8, при этом ядра SMT8 предназначены для PowerVM системы, а ядра SMT4 предназначены для систем PowerNV, которые не используют PowerVM и преимущественно работают под управлением Linux. В POWER9 микросхемы, предназначенные для Scale Out, могут поддерживать напрямую подключаемую память, а микросхемы Scale Up предназначены для использования с машинами с более чем двумя сокетами ЦП и используют буферизованную память.
| PowerNV | PowerVM | |
|---|---|---|
| 24 × SMT4 ядро | 12 × SMT8 ядро | |
| Уменьшить масштаб | Нимбус | неизвестный |
| Увеличить масштаб | Кучевые облака |
Модули
На портале IBM для OpenPOWER перечислены три доступных модуля для микросхемы Nimbus, хотя вариант Scale-Out SMT8 для PowerVM также использует модуль / сокет LaGrange:
- Сфорца — 50 мм × 50 мм, 4 DDR4, 48 линий PCIe, 1 XBus 4B
- Монца — 68,5 мм × 68,5 мм, 8 DDR4, 34 полосы PCIe, 1 XBus 4B, 48 линий OpenCAPI
- Лагранж — 68,5 мм × 68,5 мм, 8 DDR4, 42 полосы PCIe, 2 полосы XBus 4B, 16 полос OpenCAPI
Модули Sforza используют наземная сетка (LGA) 2601-контактный разъем.
Чем ответят конкуренты
На момент анонса IBM собственных двухнанометровых процессоров не было ни у одной другой компании в мире. Фабриками с необходимым для их производства оборудованием тоже пока никто, кроме IBM, не располагает.
Сможет ли Россия преодолеть кадровый дефицит в сфере ИТ
Поддержка ИТ-отрасли
Самые передовые процессоры с точки зрения техпроцесса есть пока только у компаний Samsung, Qualcomm и Apple – все они в конце 2020 г. выпустили по собственному пятинанометровому чипу. У Samsung это Exynos 1080, у Qualcomm – Snapdragon 888, а Apple создала процессор М1
AMD лишь готовится к переходу на эти нормы, разрабатывая пока что семинанометровые Ryzen и Epyc, а Intel по-прежнему отдает предпочтение 14 нм и постепенно переходит на 10 нм. В марте 2021 г., как сообщал CNews, она обнародовала стратегию своего развития на ближайшие годы, в которой упомянут запуск семинанометрового производства в 2023 г.
Пятинанометровое производство освоили пока что две компании в мире – корейская Samsung и тайваньская TSMC. Последняя в настоящее время трудится над созданием двухнанометровых норм выпуска – над этим она работает с лета 2019 г.
В июле 2020 г. TSMC заявила о прорыве в разработке 2 нм и обозначила сроки перехода на этот техпроцесс – 2023-2024 гг. В марте 2021 г. Apple стала помогать TSMС – у нее есть прямой интерес в этом, поскольку все ее процессоры, включая пятинанометровый M1, выпускаются именно на заводах TSMC, и она рассчитывает стать основным заказчиком ее двухнанометровой продукции.
Ефим Климов, «Эттон»: Как мы получили грант на разработку MES-системы
Поддержка ИТ-отрасли
После включения Apple TSMC сместила крайний срок запуска двухнанометровой линии с 2024 г. на 2023 г. Попутно она ведет разработку трехнанометровых норм – выпуск соответствующих процессоров она намерена начать в 2022 г.
Samsung и другие
Изучением процессора
занимается подразделение Samsung SDS. Это крупный сервис-провайдер, который занимается
также развертыванием ИИ-приложений. Исследователи отметили, что процессор
демонстрирует очень высокую масштабируемость. То есть при увеличении количества
самих процессоров наблюдается и очень высокий рост общей производительности
системы. Это далеко не всегда происходит при использовании других процессоров —
их количество может увеличиваться, но прирост производительности оказывается
отнюдь не линейным и с определенного момента просто останавливается.
Технологический тренд 2022: как и зачем бизнесу внедрять подход Cloud Native
Цифровизация
Издание The Register приводит слова эксперта
компании Cambrian-AI Research Карла
Фрёйнда (Karl Freund), которых заявил, что ET-Soc1 продемонстрировал чрезвычайно высокую
производительность при работе с моделями ResNet 50, DLRM и Tranformer; при этом каждый отдельный процессор требует
всего 20 Вт энергии.
Фрёйнд признал, что
изначально сомневался в эффективности архитектуры RISC-V в области ИИ, но процессор доказал, что такой
подход вполне жизнеспособен. «Что делает этот подход уникальным, так это то,
что ядра RISC-V действительно выполняют всю
самую тяжелую работу, не выгружая матричные мультипликаторы на MAC-ядра или GPU», — отметил эксперт,
добавив, что у Esperanto есть все необходимые программные инструменты и стек для адаптирования к
новым задачам, как связанным с ИИ, так и не имеющим к нему отношения. При этом
и те, и другие будут эффективно обрабатываться на одном и том же процессоре.
Впрочем, Фрёйнд полагает,
что процессор мог появиться слишком поздно, и совсем не факт, что Esperanto сможет выдержать
конкуренцию с другими поставщиками.
«На рынке ИИ-процессоров
не наблюдается никакой пресыщенности, наоборот, сохраняется высокий спрос на
новые технологии для решения задач, которые требуют все больших вычислительных
мощностей, — отмечает Алексей Водясов,
технический директор компании SEQ. — Данному процессору, скорее всего, не с чем
будет “толкаться локтями”, если только кто-то из конкурентов не предложит нечто
во всех смыслах превосходящее».
Металл вместо кремния
Чипы, выполненные по технологии FinFET, способны решить многие проблемы миниатюризации. Но уменьшение функциональных компонентов (исток, сток и канал) создает и новую проблему, которая коснется производителей чипов, начиная с десятинанометрового техпроцесса.
С 2009 года в транзисторах чипов используется «растянутый кремний»: в кремний включаются атомы германия, в результате чего увеличивается расстояние между отдельными атомами. На этот слой из кремния-германия (SiGe) наносится обычный кремниевый слой.
Кристаллическая структура растянутого кремния повышает подвижность электронов, а также способствует более высокой энергоэффективности процессоров.
Оба слоя связываются в одну кристаллическую решетку. Увеличение кристаллической решетки повышает проводимость материала.
При подключении транзистора электроны движутся примерно на 70% быстрее, чем через обычный кремний. Однако у FinFET-транзисторов меньшего размера «кремниевый плавник» становится настолько тонким, что состоит всего из нескольких атомных слоев.
Растяжение кремния становится все более трудоемким, и при десяти нанометрах наступает предел. Уменьшение транзистора больше не дает никаких преимуществ, и кремний в качестве полупроводника исчерпывает себя полностью.
Решение приходит в виде новых материалов, которые частично заменяют кремний. В качестве идеальной основы для компонентов с примесью р-типа действует германий, который имеет естественное растяжение и в четыре раза более высокую проводимость, чем кремний.
Для компонентов с примесью n-типа в роли фаворита выступает смесь индия, галлия и мышьяка (InGaAs) — ее проводимость выше в шесть раз.
Разработчики бельгийского центра микроэлектроники в Левене создали первый прототип с каналом из InGaAs, и он потребляет только 50% энергии, необходимой сопоставимому FinFET с кремниевым каналом. Аналитики ожидают внедрение новых материалов в массовое производство с 2017 года.Сплав металлов в канале FinFET: инженеры бельгийского центра микроэлектроники заменяют кремниевый канал сплавом из индия, галлия и мышьяка (InGaAs). Фотография показывает канал в поперечном разрезе.
