Здравствуйте, друзья,
Сегодня мы поговорим о будущем и немного об истории вычислений. Как мы все знаем, каждый год приносит новые чипы, новые поколения процессоров, видеокарт и т. д.н. По сути, в большинстве случаев они ничем не отличаются.
Они относятся к одной и той же технологии, которая с каждым годом становится немного лучше. Относительно редко, возможно, раз в несколько десятилетий, появляется принципиально иная технология, которая в корне меняет ситуацию. Сегодня мы обратимся к будущему компьютерных чипов и, в частности, к так называемой подложке и материалу, из которого она изготовлена.
Современные компьютерные чипы состоят в основном из трех компонентов — самого кремниевого чипа, охлаждающей крышки и так называемой подложки — основы, на которой расположен кремний. Именно эта зеленая часть обеспечивает связь между чипом и материнской платой.
Подобно тому, как с течением времени развивалась технология транзисторов, меняется и технология подложек. В 1970-х годах использовалась так называемая упаковка микросхем в свинцовую рамку.
Она характеризуется металлическими ножками, которые выходят из чипа и припаиваются или приклеиваются к печатной плате. Такие микросхемы и сегодня используются для более элементарных задач.
В 1990-х годах появились микросхемы с керамической подложкой.
На смену им пришли современные подложки из органического ламината, которые, если говорить проще, представляют собой разновидность пластика.
Вопрос о материале, из которого изготавливается подложка, так важен потому, что он должен отвечать ряду требований, предъявляемых к современным микросхемам. Прежде всего, она должна обеспечивать дополнительную проводимость и питание между контактной поверхностью кремниевой части чипа и контактными соединениями материнской платы и, возможно, предотвращать помехи.
Подложка также обеспечивает механическую поддержку и прочность чипа и позволяет легко переносить, устанавливать и перевозить его.н. Подложка также обеспечивает механическую поддержку охлаждающей крышки процессора. Материал, из которого изготовлена подложка, должен быть термостойким и не сильно меняться в объеме во время циклов нагрева и последующего охлаждения.
По мере роста требований к современным чипам мы все ближе подходим к пределу возможностей нынешней технологии подложек. Наиболее ярко это проявляется в необходимости интеграции очень маленьких чипов на одной подложке — так называемая технология чиплета.
Недавно один из крупнейших мировых производителей чипов, компания Intel, объявила о том, что работает над новым типом подложек, который начнет широко использоваться в начале следующего десятилетия. Они будут изготавливаться на основе стекла, и самые ранние прототипы таких чипов уже доступны.
Стекло — материал, который можно легко обрабатывать, придавая ему различные, очень маленькие размеры и формы. Стекло дает ряд преимуществ, особенно когда речь идет об увеличении площади для интеграции большего количества чипов на одной подложке. При нынешней технологии с увеличением площади возникает риск деформации подложки при высоких температурах, как в процессе производства, так и впоследствии при использовании чипов. Однако стекло решит эту проблему.
Он также позволит использовать волоконно-оптические соединения между чипом и контактами на материнской плате, которые во много раз меньше и более проводящие, чем используемые в настоящее время медные нити.
По мнению Intel, переход на стеклянные подложки позволит продолжить реализацию закона Мура в будущем. Закон Мура гласит, что количество транзисторов в чипах удваивается в среднем каждые два года благодаря технологическому прогрессу.
В настоящее время это происходит благодаря постоянно развивающемуся искусственному интеллекту и необходимости создания все более мощных центров обработки данных. Цель Intel — достичь триллиона транзисторов в одном устройстве к 2030 году.
Чтобы сохранить закон Мура, все большее значение приобретают сложные пакеты из нескольких чипов, собранных в один. Как, например, этот гигантский чип под названием Intel Ponte Vecchio.
Этот продукт представляет собой интеллектуальную вершину дизайна чипов GPU для центров обработки данных. Этот центр обработки данных A.I. Продукт содержит в общей сложности 47 чипов, изготовленных с использованием 5 различных производственных процессов. Для того чтобы все это работало вместе, Intel использует свои самые передовые упаковочные технологии EMIB и FOVEROS.
EMIB — от Embedded Multi-Die Interconnect Bridge Technology — позволяет соединять чипы рядом друг с другом. Foveros позволяет размещать чипы друг над другом. Эти две технологии очень напоминают Infinity Fabric и 3D-V Cash от AMD, о которых мы уже рассказывали.
В Ponte Vecchio, как и в других существующих моделях Intel, по-прежнему используется проверенная система органических подложек, но она должна продемонстрировать растущую потребность во все более крупных и все более сложных по дизайну чипах, поэтому их цель — перейти на стеклянные подложки к 2030 году.
И поскольку в этом видео мы много говорили об Intel и почти не упоминали AMD, к сожалению, я не смог найти никакой информации об их планах и разработках в области стеклянных подложек. Мы знаем, что AMD — лидеры, и, если мне не изменяет память, они даже первыми сделали ставку на технологию чиплета. Их процессоры Ryzen содержат несколько небольших соединенных чипов Infinity Fabric вместо одного монолитного чипа, а их достижения в трехмерной укладке чипов — знаменитый кэш 3D-V. Вот только об изменении самой подложки речи не идет.
Так что пока мы следим за разработками Intel в этой области.
И прежде чем мы закончим, давайте ответим еще на один вопрос, который касается чисто эстетической стороны дела. Будут ли будущие чипы, изготовленные на стеклянной подложке, прозрачными?
И как бы это ни будоражило наше воображение, к сожалению, Intel заявляет, что на данный момент стеклянные подложки, скорее всего, будут такими же, как и нынешние, в плане цвета. Пользователи не смогут визуально отличить, стеклянная это подложка или органическая.
Ух ты… жаль, я бы хотел иметь процессор, который выглядел бы как кристалл, а если на него поставить лазерную RGB-подсветку, то знаете, как круто это будет выглядеть. Впрочем, это пока остается только в пределах воображения.
Если вы хотите и дальше получать интересную и полезную информацию в области компьютеров, регулярно посещайте блог mascomsoft.ru.
