ইন্টেল টিপস 14nm প্রসেস টেক, ব্রডওয়ে মাইক্রোআরকিটেকচার

গত সপ্তাহে ইন্টেল বিকাশকারী ফোরামে, বেশ কয়েকটি ইন্টেল প্রকৌশলী কোর এম প্রসেসর, সামগ্রিক ব্রডওয়েল মাইক্রোআরকিটেকচার এবং এটি অন্তর্নিহিত 14nm প্রক্রিয়া সম্পর্কে আরও অনেক প্রযুক্তিগত বিবরণ প্রকাশ করেছিলেন।

সিনিয়র প্রিন্সিপাল ইঞ্জিনিয়ার এবং সিপিইউর চিফ আর্কিটেক্ট শ্রীনিবাস চেন্নুপতি ব্যাখ্যা করলেন কিভাবে ব্রডওয়েল যদিও ইন্টেলের "টিক / টোক" ক্যাডেন্সের "টিক", (মানে এটি মূলত একটি প্রক্রিয়া সঙ্কুচিত হয়ে 14nm), ব্রডওয়েল মাইক্রোআরকিটেকচারটি হ্যাসওয়েল আর্কিটেকচার থেকে বাড়ানো হয়েছে বর্তমান 22nm পণ্য ব্যবহৃত। যদিও উপস্থাপনাটির বেশিরভাগ অংশটি ট্যাবলেট, 2-ইন-1 এস এবং ফ্যানলেস আল্ট্রাবুকগুলিকে লক্ষ্য করে লো-পাওয়ার কোর এম সংস্করণে ছিল, তবে তিনি উল্লেখ করেছেন যে এই স্থাপত্যটির জন্য ট্যাবলেট থেকে জিয়ন সার্ভার পর্যন্ত বিস্তৃত পণ্য সমর্থন করা দরকার।

সাধারণভাবে, তিনি বলেছিলেন যে সিস্টেমটি অন-চিপ (এসসি) নিষ্ক্রিয় শক্তি হ্রাস এবং একটি বর্ধিত গতিশীল অপারেটিং রেঞ্জের সাহায্যে পুরো আর্কিটেকচারটি আরও ভাল গতিশীল শক্তি এবং তাপীয় পরিচালনার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে, এটি এটিকে বিদ্যুতের বিস্তৃত পরিসরে কাজ করার অনুমতি দেয় allowing । এই কারণেই কোর এম সংস্করণ, যা কেবলমাত্র 4.5 ওয়াটের মোট পাওয়ার রেটিং পর্যন্ত স্কেল করে, ফ্যানলেস সিস্টেমে কাজ করে।

এর একটি অংশটি কোরের মধ্যেই বর্ধিত শক্তি পরিচালনার কারণে, যেমন এটি বিভিন্ন পাওয়ার স্টেটগুলির সাথে সামঞ্জস্য করতে পারে যাতে প্রসেসরের ওভারহিট না করে প্রয়োজনীয় অবস্থায় এটি এখনও "টার্বো বুস্ট" পেতে পারে এবং একটি বর্ধিত সম্পূর্ণ-সংহত ভোল্টেজ থাকতে পারে নিয়ন্ত্রক (এফআইভিআর) এমনভাবে ভোল্টেজের পরিবর্তনের জন্য ডিজাইন করা হয়েছে যাতে শিখার চাহিদা নিরীক্ষণ করে এবং কম ওয়াটেজে উন্নত কর্মক্ষমতা দেয়। এটি পৃথক প্ল্যাটফর্ম কন্ট্রোলার হাব (পিসিএইচ) বা চিপসেট সহ পুরো সমাধানটির আরও ভাল নজরদারি সরবরাহ করে, যাতে পিএইচসি পরিবর্তিতভাবে সংযুক্ত বৈশিষ্ট্যগুলির জন্য শক্তি হ্রাস করতে পারে, লিঙ্কগুলিকে এসএটিএ ড্রাইভের মতো জিনিসের জন্য স্বল্প-পাওয়ার অবস্থায় যেতে দেয় allowing, পিসিআই এক্সপ্রেস এবং ইউএসবি। এবং এটিতে সক্রিয় ত্বকের তাপমাত্রা পরিচালনা রয়েছে, তাই চিপ নিজেই এটির তাপমাত্রা পর্যবেক্ষণ করতে পারে এবং তদনুসারে পাওয়ার ব্যবহার সামঞ্জস্য করতে পারে।

বৃহত্তর আউট-অফ-অর্ডার শিডিয়ুলার, উন্নত ঠিকানার পূর্বাভাস এবং ভেক্টর এবং ভাসমান পয়েন্ট গণনার উন্নতির মতো বৈশিষ্ট্যগুলির কারণে মাইক্রোআরকিটেকচার নিজেই একই ফ্রিকোয়েন্সিতে পূর্ববর্তী হাসওল প্রজন্মের চেয়ে বেশি পারফরম্যান্স পেতে পারে।

সামগ্রিকভাবে, তিনি বলেছিলেন, চক্র প্রতি একক থ্রেডযুক্ত নির্দেশাবলী এই প্রজন্মের মধ্যে কেবল খানিকটা উপরে ছিল, তবে এই সমস্ত বিষয়টি আরও বাড়িয়ে তুলেছে যে গত years বছরে একক থ্রেডেড পারফরম্যান্স একই গতিতে ৫০% আপ।

অন্যান্য পরিবর্তনগুলির মধ্যে ক্রিপ্টোগ্রাফি এবং সুরক্ষা, আরও ভাল নিরীক্ষণ এবং লেনদেনের মেমরি এক্সটেনশনের কিছু উন্নতি (টিএসএক্স বা লেনদেনের সিনক্রোনাইজেশন এক্সটেনশন হিসাবে পরিচিত) এবং ভার্চুয়ালাইজেশন কমান্ড (ভিটি-এক্স) যা পূর্ববর্তী প্রজন্মের ছিল include

কোর এম এর সাথে থাকা পিসিএইচ চিপসেটটি পিসিএইচ-এলপি হিসাবে পরিচিত এবং বাস্তবে এটি 22nm প্রক্রিয়াতে উত্পাদিত হয়। নিষ্ক্রিয় অবস্থায় প্রায় 25% কম শক্তি ব্যবহার এবং সক্রিয় শক্তি প্রায় 20% হ্রাস করার জন্য এটি তৈরি করা হয়েছিল। এটিতে অডিও এবং পিসিআই এক্সপ্রেস স্টোরেজের উন্নতিও অন্তর্ভুক্ত রয়েছে।

সামগ্রিকভাবে তিনি বলেছিলেন, পরিবর্তিত পরিবর্তনগুলি প্রথাগত প্রক্রিয়া স্কেলিং থেকে প্রত্যাশার চেয়ে দ্বিগুণ হ্রাস সক্ষম করে, সাথে প্রতি ঘড়ির উন্নত একক থ্রেড নির্দেশাবলী-প্রতি ঘড়ির জন্য এবং ভেক্টর কর্মক্ষমতা।

গ্রাফিক্সেও অনুরূপ উন্নতিগুলি প্রয়োগ করা হয়েছে, সিনিয়র প্রিন্সিপাল ইঞ্জিনিয়ার এবং গ্রাফিক্স আর্কিটেক্ট আদিত্য শ্রীনীবাসের মতে। এখানে আবার, লক্ষ্যটি ছিল ভাল গতিশীল শক্তি এবং ফুটো বৈশিষ্ট্যগুলির মতো পারফরম্যান্স / ওয়াট বর্ধন, নিম্ন ভোল্টেজ অপারেশনের জন্য অনুকূলকরণ; এবং গতিশীল শক্তি হ্রাস করার জন্য মাইক্রোআরকিটেকচারের উন্নতি। তিনি উল্লেখ করেছেন যে এটি 6 এবং 10 ওয়াটের কাজ করার জন্যও ডিজাইন করা হয়েছে, সম্ভবত নতুন সংস্করণগুলি ইঙ্গিত করে।

প্রকৃত গ্রাফিক্স আর্কিটেকচার নিজেই পূর্ববর্তী সংস্করণের মতো দেখায়, তবে কোর এম বাস্তবায়নে ব্যবহৃত জিটি 2 সংস্করণটি 20 থেকে 24 এক্সিকিউশন ইউনিটে বৃদ্ধি পেয়েছে, প্রতিটি 8 টি ইইউ সহ তিনটি "সাবস্ক্রাইবস" হিসাবে সংগঠিত হয়েছে। (অন্য একটি আলোচনায়, কম্পিউট আর্কিটেকচারের দিকে মনোনিবেশকারী একটি ইন্টেল ইঞ্জিনিয়ার 12 এবং 48 ইইউ সহ গ্রাফিক্সের সংস্করণগুলির উদাহরণ দিয়েছিল, ভবিষ্যতের সংস্করণগুলির পরামর্শ দিয়েছিল।)

একটি গুরুত্বপূর্ণ পার্থক্য হ'ল এই সংস্করণটি ডাইরেক্ট এক্স 11.2 সমর্থন করে এবং এটি ডিএক্স 12 প্রস্তুত এবং ওপেন জিএল 4.3 এবং ওপেন সিএল 2.0 সমর্থন করে। এর অর্থ এই হওয়া উচিত যে প্রায় সমস্ত গেমস এবং অ্যাপ্লিকেশনগুলির গ্রাফিক্সের সাথে এখানে কাজ করা উচিত, যদিও প্রয়োজন হয় না একই গতির সাথে আপনি একটি পৃথক গ্রাফিক্স চিপে দেখতে পাবেন। তবে সামগ্রিকভাবে, এই পরিবর্তনগুলি কিছু ক্ষেত্রে গ্রাফিক্সের পারফরম্যান্সে 40% উন্নতির কারণ হতে পারে, পূর্বের হাসওয়েল-ওয়াই সিরিজের তুলনায়।

আর একটি বড় পরিবর্তন হ'ল ওপেনসিএল এর আওতায় শেয়ার্ড ভার্চুয়াল মেমোরি (এসভিএম) এর জন্য সমর্থন, সিপিইউ এবং জিপিইউ উভয় উপাদানই কম্পিউটের জন্য ব্যবহার করতে দেয়। এটি এএমডি এবং অন্যদের দ্বারা ধাক্কা খাওয়া হিসাবে মূলত ভিন্ন ভিন্ন সিস্টেম আর্কিটেকচার (এইচএসএ) হিসাবে একই ধারণা বলে মনে হয়।

ইন্টেল ফেলো এবং চিফ মিডিয়া আর্কিটেক্ট হংক জিয়াং অনুসারে নতুন স্থাপত্যে মিডিয়া কার্যক্রমেও কিছু উন্নতি হয়েছে। তিনি বলেছিলেন, চিপটি উন্নত মানের সাথে পূর্ববর্তী সংস্করণের চেয়ে "2x দ্রুত" ইন্টেল কুইক সিঙ্ক ভিডিও এবং ভিডিও ট্রান্সকোডিংয়ের মতো জিনিসগুলির জন্য অনুমতি দেয়। তদতিরিক্ত, এটিতে এখন ভিপি 8 ডিকোডিংয়ের পাশাপাশি এভিসি, ভিসি -1, এমপিইজি 2, এবং এমভিসি ভিডিওর জন্য সমর্থন রয়েছে; ভিডিও কনফারেন্সিং এবং ডিজিটাল ফটোগ্রাফির জন্য জেপিইজি এবং মোশন জেপিইজি ডিকোডিং; এবং জিপিইউ-এক্সিলারেটেড এইচইভিসি ডিকোডিং এবং 4K 30fps পর্যন্ত এনকোডিং। 4 কে ভিডিওর অনুমতি দেওয়ার পাশাপাশি, এই পরিবর্তনগুলি 25% দীর্ঘ এইচডি ভিডিও প্লেব্যাকের অনুমতি দেয়।

14nm প্রক্রিয়া টেক

যদিও ইন্টেল এর আগে 14nm প্রক্রিয়া প্রযুক্তি সম্পর্কে প্রচুর তথ্য দিয়েছিল, তবুও লজিক প্রযুক্তি বিকাশ, ইন্টেলের সিনিয়র ফেলো মার্ক বোহর নতুন প্রক্রিয়াটি পেরিয়ে আরও তথ্য ভাগ করেছেন।

"কমপক্ষে ইন্টেলের পক্ষে, মুরের আইন অব্যাহত রয়েছে, " তিনি বলেছেন, একটি স্লাইড দেখিয়ে যে ইন্টেল বছরের পর বছর ধরে প্রতিটি প্রজন্মের ট্রানজিস্টারের একটি 0.7x স্কেলিং গড়ে চলেছে এবং এটি এখনও অব্যাহত রয়েছে। (মনে রাখবেন যে এটি যদি উভয় মাত্রায় স্কেল করে তবে আপনি একটি নতুন ট্রানজিস্টর পাবেন যা পূর্ববর্তী প্রজন্মের একটির আকার প্রায় 50% ছিল, যা মুরের আইন প্রযুক্তিগতভাবে ভবিষ্যদ্বাণী করে))

তিনি 22nm প্রবর্তন অনুসরণ করে, তার "ট্রাই-গেট" ট্রানজিস্টারে এটি কীভাবে ইন্টেলের দ্বিতীয় প্রজন্ম ছিল সে সম্পর্কে তিনি কথা বলেছেন (ট্র্যানজিস্টরগুলিকে আচ্ছাদন করতে চ্যানেলটি একটি ফিনের মতো উপরে উত্থাপিত যেখানে ট্র্যানজিস্টরকে "ট্রাই-গেট" শব্দটি ব্যবহার করে) তিনটি দিকেই মোড়ানো, এমন একটি কাঠামো যা বেশিরভাগ শিল্প "FinFET" ট্রানজিস্টর হিসাবে উল্লেখ করে)। তিনি উল্লেখ করেছিলেন যে নতুন প্রক্রিয়াতে যাওয়ার পথে পাখির মধ্যে দূরত্ব n০nm থেকে 42nm অবধি সঙ্কুচিত হয়; ডানাগুলির উচ্চতা আসলে 34nm থেকে 42nm এ বৃদ্ধি পেয়েছিল। (উপরের স্লাইডে, "হাই-কে ডাইলেট্রিক" হলুদ বর্ণের; নীল রঙে ধাতব গেট ইলেক্ট্রোড, হাই-কে / মেটাল-গেট ডিজাইন ইন্টেল তার 45nm নোড থেকে ব্যবহার করে আসছে))

14nm প্রজন্মের বিষয়ে, তিনি বলেছিলেন যে ক্ষুদ্রতম সমালোচনামূলক মাত্রাটি একটি ট্রাই-গেট ফিনের প্রস্থ ছিল, এটি প্রায় 8 এনএম ছিল, যখন অন্যান্য সমালোচনামূলক মাত্রা 10nm থেকে 42nm পর্যন্ত ছিল (একটি ফিন পিচের কেন্দ্রের মধ্যবর্তী দূরত্বের জন্য) পরবর্তী ফিন পিচ)। তিনি উল্লেখ করেছিলেন যে ট্রানজিস্টরগুলি প্রায়শই একাধিক ডানা দিয়ে তৈরি করা হয় এবং ট্রানজিস্টর প্রতি পিঠের সংখ্যা হ্রাস করার ফলে উন্নত ঘনত্ব এবং নিম্ন ক্যাপাসিট্যান্স হয়।

এই প্রজন্মের মধ্যে, তিনি বলেছিলেন, ফিন পিচটি.7x (60 থেকে 42nm), গেট পিচ.87x (90 থেকে 70 এনএম) দ্বারা এবং আন্তঃসংযোগ পিচ.65x (80 থেকে 52nm) দ্বারা হ্রাস পেয়েছে, averageতিহাসিক.7x গড় প্রায় মোট। এটি দেখার আরেকটি উপায়, তিনি বলেছিলেন, গেট পিচ এবং ধাতব পিচকে বহুগুণ করা এবং সেখানে তিনি বলেছিলেন যে যুক্তি যুক্তিযুক্ত অঞ্চল স্কেলিংয়ের জন্য 0.53-এ ছিল, যা তিনি বলেছিলেন যে স্বাভাবিকের চেয়ে ভাল। (একদিকে যেমন, আমি আগ্রহীও ছিলাম যে বোহরের স্লাইডগুলি কোর এম প্রসেসরটি তার ৮২ মিমি ২২ ডাই আকারে ১.৯ বিলিয়ন ট্রানজিস্টর সহ দেখিয়েছিল, সরকারী চিত্রের ১.৩ বিলিয়ন এর তুলনায়; ইন্টেল পিআর ত্রুটি স্বীকার করেছে এবং বলেছিল ১.৩ বিলিয়ন সঠিক চিত্র।)

ট্রানজিস্টর প্রতি ব্যয় দেখার সময়, বোহর সম্মত হন যে অতিরিক্ত মাস্কিং পদক্ষেপের কারণে সিলিকন ওয়েফারের প্রতি উত্পাদন ব্যয় বাড়ছে কিছু স্তরগুলির সাথে এখন দ্বিগুণ এবং এমনকি ট্রিপল-প্যাটার্নিংয়ের প্রয়োজন হয়। তবে তিনি বলেছিলেন যেহেতু 14nm নোড স্বাভাবিক অঞ্চল স্কেলিংয়ের চেয়ে ভাল অর্জন করে, তাই এটি ট্রানজিস্টর হ্রাস প্রতি স্বাভাবিক ব্যয় ধরে রাখে।

প্রকৃতপক্ষে, তিনি চার্টগুলি দেখিয়েছিলেন যে ইন্টেল ভবিষ্যতেও এই ধরনের হ্রাস অব্যাহত রাখবে বলে প্রত্যাশা করে। এবং, তিনি যুক্তি অব্যাহত রেখেছিলেন যে পরিবর্তনগুলি ফলস্বরূপ নিম্ন ফাঁস এবং উচ্চতর পারফরম্যান্সের ফলস্বরূপ এবং এর ফলে ওয়াট প্রতি পারফরম্যান্সের উন্নতি ঘটে, যা তিনি বলেছিলেন প্রতি প্রজন্মের 1.6X এ উন্নতি হচ্ছে।

তিনি উল্লেখ করেছিলেন যে হাসওয়েল-ওয়াই থেকে কোর এম-তে যাওয়ার সময়, ইন্টেলের একটি ডাই হয়ে থাকতে পারে যা পূর্বের চিপের আকার 0.51x ছিল যদি এটি বৈশিষ্ট্য-নিরপেক্ষ হত; ডিজাইন করা অতিরিক্ত বৈশিষ্ট্যগুলির সাথে, তিনি বলেছিলেন, কোর এম ডায়া এরিয়া স্কেলিং 0.63x অর্জন করেছে।

বোহর বলেন, 14nm এখন ওরেগন এবং অ্যারিজোনায় ভলিউম উত্পাদন করছে এবং আগামী বছরের গোড়ার দিকে আয়ারল্যান্ডে শুরু হবে। তিনি আরও বলেছিলেন যে ইন্টেলের দুটি ট্রান্সজিস্টর হ'ল হাই-ভোল্টেজ এবং অতি-লো লিকেজ যা ছিল trans বর্তমানে এটি বিভিন্ন ট্রানজিস্টর, আন্তঃসংযোগ স্ট্যাক ইত্যাদির সাথে উচ্চ-শক্তি থেকে অনেক নিম্ন প্রান্ত পর্যন্ত বৈশিষ্ট্যগুলির একটি বর্ণালী has

এর বেশিরভাগ অংশই ফাউন্ড্রি স্পেসে ইন্টেলের চাপের অংশ বলে মনে হয়, যেখানে এটি অন্যান্য সংস্থাগুলির জন্য চিপস তৈরি করে। প্রকৃতপক্ষে, ফাউন্ড্রি ব্যবসায়ের মহাব্যবস্থাপক সুনিত রিখি বোহরকে পরিচয় করিয়ে দিয়েছিলেন এবং পরবর্তীতে ইন্টেলের সমস্ত বিকল্প দেখিয়ে তার নিজের বক্তৃতা দিয়েছিলেন। (যদিও ইন্টেলের কাছে উন্নত প্রযুক্তি রয়েছে, টিএসএমসি এবং স্যামসুংয়ের মতো প্রতিযোগীদের যেমন লো-পাওয়ার চিপস তৈরি করার অভিজ্ঞতা নেই, তাই এটি 14nm উত্পাদনতে এর নেতৃত্বের উপর জোর দিচ্ছে।)

এরপরে 10nm আসে, বোহর বলে যে এখন "পূর্ণ বিকাশের পর্যায়ে রয়েছে" এবং তার "দিনের কাজ" 7nm প্রক্রিয়াতে কাজ করছে।

তিনি বলেছিলেন যে উন্নত স্কেলিং এবং প্রক্রিয়া প্রবাহ সহজীকরণের সম্ভাবনার জন্য তিনি EUV (চরম আল্ট্রাভায়োলেট লিথোগ্রাফি) সম্পর্কে খুব আগ্রহী ছিলেন তবে তিনি বলেন যে এটি নির্ভরযোগ্যতা এবং উত্পাদনযোগ্যতার দিক থেকে প্রস্তুত নয়। তিনি বলেছিলেন যে 14nm বা 10nm নোড উভয়ই সেই প্রযুক্তি ব্যবহার করে না, যদিও তার পছন্দ হত। তিনি বলেছিলেন যে ইন্টেল 7nm এর জন্য "এটির উপর বাজি রাখছিল না" এবং এটি ছাড়া নোডে চিপস তৈরি করতে পারে, যদিও তিনি বলেছিলেন যে এটি EUV এর সাথে আরও ভাল এবং সহজ হবে।

বোহর বলেছিলেন যে পুরো শিল্পটি বর্তমানে ব্যবহৃত 300 মিমি স্ট্যান্ডার্ড থেকে 450 মিমি ওয়েফারে সরানো ট্রানজিস্টরগুলির জন্য ব্যয় হ্রাস করতে সহায়তা করবে। তবে, তিনি বলেছিলেন, একটি সম্পূর্ণ সরঞ্জাম সেট এবং সম্পূর্ণ নতুন কল্প বিকাশ করতে অনেক ব্যয় হয় এবং এই সমস্তটি সম্পন্ন করতে সহযোগিতা করা বেশ কয়েকটি বড় সংস্থার উপর নির্ভর করবে। তিনি বলেন, ইন্ডাস্ট্রির পক্ষে এটির জন্য সঠিক সময়ে যথেষ্ট সম্মত হয়নি, তাই বেশ কয়েক বছর দূরে।

সামগ্রিকভাবে, তিনি বলেছিলেন যে তিনি এখনও স্কেলিংয়ের শেষ দেখতে পাচ্ছেন না এবং উল্লেখ করেছেন যে ইন্টেল গবেষকরা ট্রানজিস্টর, প্যাটার্নিং, আন্তঃসংযোগ এবং মেমরির বিভিন্ন সমাধান খুঁজছেন। তিনি বলেছিলেন যে III-V ডিভাইস (বিভিন্ন সেমিকন্ডাক্টর উপাদান ব্যবহার করে) এবং টি-এফইটি (টানেল ফিল্ড-এফেক্ট ট্রানজিস্টর) এর মতো জিনিসগুলিতে ইদানীং বেশ কয়েকটি আকর্ষণীয় প্রযুক্তিগত কাগজপত্র রয়েছে এবং সেখানে "সর্বদা আকর্ষণীয় কিছু" উপস্থিত ছিল।