ইন্টেলের 10nm প্রক্রিয়া: এটি কেবল চিপ স্কেলিংয়ের চেয়ে বেশি

গতকাল ধারাবাহিক উপস্থাপনায়, ইনটেল তার প্রগতিশীল প্রসেসরগুলি তৈরির জন্য আগত 10nm প্রক্রিয়া সম্পর্কে আরও অনেক বিবরণ দিয়েছিল, কম শক্তি এবং কম দামের ডিভাইসগুলির জন্য ডিজাইন করা একটি নতুন 22nm ফিনফেট প্রক্রিয়া প্রকাশ করেছিল, চিপ নোডগুলির সাথে তুলনা করার জন্য একটি নতুন মেট্রিক প্রস্তাব করেছিল এবং সাধারণত ধাক্কা দেয় "মুর আইন বেঁচে আছে এবং ভাল" ধারণা। আমার কাছে যে বিষয়টি সবচেয়ে বেশি দাঁড়িয়েছিল তা হল এই ধারণাটি যে প্রসেসরগুলি এখনও অবিরত থাকবে আরও ঘন , নতুন প্রক্রিয়া নোডগুলির অসুবিধা এবং ব্যয় ভবিষ্যতে কীভাবে চিপগুলি ডিজাইন করা হবে সে সম্পর্কে সম্পূর্ণ পুনর্বিবেচনা করতে বাধ্য করবে।

মার্ক বোহর, ইন্টেল সিনিয়র সহকর্মী এবং প্রক্রিয়া আর্কিটেকচার এবং ইন্টিগ্রেশন পরিচালক, এটি কীভাবে প্রক্রিয়া প্রযুক্তিতে অর্ধপরিবাহী শিল্পকে নেতৃত্ব দেয় সে সম্পর্কে ইন্টেলের স্বাভাবিক পিচ দিয়েছে। তিনি বলেন, ইন্টেলের প্রতিযোগীদের উপরে প্রায় তিন বছরের শীর্ষে নেতৃত্ব অব্যাহত রয়েছে, যদিও স্যামসুং এবং টিএসএমসি-র মতো চিপ ফাউন্ড্রিগুলি ইন্টেলের 10nm পণ্যগুলি বছরের শেষের দিকে বেরিয়ে আসার আগে 10nm প্রক্রিয়াগুলি কল করার মধ্য দিয়ে রয়েছে। বোহর বলেন, গত ১৫ বছরে ইন্টেল শিল্পের বেশিরভাগ অগ্রগতি প্রবর্তন করেছিল, স্ট্রেনড সিলিকন, হাই-কে মেটাল গেট এবং ফিনফেট ট্রানজিস্টর (যা ইন্টেল মূলত ট্রাই-গেট নামে পরিচিত যদিও এটি শিল্পের নাম ব্যবহার করে ফিরে এসেছে)। ।

বোহর বলেছিলেন যে সমস্ত নির্মাতার দ্বারা ব্যবহৃত নোড সংখ্যাগুলি আর অর্থবহ নয় এবং পরিবর্তে কোষ অঞ্চল দ্বারা বিভক্ত ট্রানজিস্টর গণনার উপর ভিত্তি করে নতুন পরিমাপের আহ্বান জানিয়েছে, ন্যানড কোষগুলি পরিমাপের 60 শতাংশ এবং স্ক্যান ফ্লিপ-ফ্লপ গণনা করে লজিক কোষগুলি 40 শতাংশ গণনা করে (পরিষ্কার হতে পারে যে, তিনি ন্যাশন ফ্ল্যাশ মেমরি কোষকে নয়, বরং ন্যানড বা "নেগেটিভ-এ্যান্ড" লজিক গেটগুলি উল্লেখ করছেন)। এটি আপনাকে প্রতি বর্গ মিলিমিটারে ট্রানজিস্টারে একটি পরিমাপ দেয় এবং বোহর একটি গ্রাফ এ জাতীয় স্কেলগুলিতে ইন্টেলের উন্নতিগুলি প্রতিফলিত করে একটি গ্রাফ দেখিয়েছিল, যেখানে 45nm থেকে 3.3 মিলিয়ন ট্রানজিস্টর / মিমি ² থেকে 14nm এ 37.5 মিলিয়ন ট্রানজিস্টর / মিমি ², এবং 100 মিলিয়নেরও বেশি ট্রানজিস্টারে চলে যায় / মিমি ² 10nm এ।

বিগত কয়েক বছরে, ইন্টেল গেট পিচ টাইম লজিক সেল উচ্চতার পরিমাপ হিসাবে ব্যবহার করছে, তবে বোহর বলেছিলেন এটি ইন্টেলের যে সমস্ত অগ্রগতি করছে তা আর আর ধারণ করে না। তিনি বলেছিলেন যে পরিমাপের একটি ভাল আপেক্ষিক পদ্ধতি থেকে যায় তুলনা, কিন্তু একটি কঠিন নম্বর দেয়নি।

বোহর বলেছিলেন যে নোডের মধ্যে সময় বাড়ানো সত্ত্বেও two ইন্টেল আর প্রতি দুই বছরে নতুন নোড প্রবর্তন করতে সক্ষম হয় না - সংস্থাটি সাধারন অঞ্চল স্কেলিংয়ের চেয়ে আরও ভাল অর্জন করতে সক্ষম হয়, যা ইন্টেল বলে " হাইপার স্কেলিং । "তিনি একটি চার্ট দেখিয়েছিলেন যে 14nm এবং 10nm উভয় ক্ষেত্রেই ইন্টেল যুক্তিযুক্ত অঞ্চলটি আগের নোডে যুক্তির ক্ষেত্রের আকার 37 শতাংশ করতে সক্ষম হয়েছিল।

বোহর উল্লেখ করেছেন যে প্রসেসরের অন্যান্য অংশগুলি - উল্লেখযোগ্যভাবে স্ট্যাটিক র‌্যান্ডম-অ্যাক্সেস মেমরি এবং ইনপুট-আউটপুট সার্কিটরি - লজিক ট্রানজিস্টরের মতো একই হারে সঙ্কুচিত হচ্ছে না। এগুলি একসাথে রেখে তিনি বলেছিলেন স্কেলিংয়ের উন্নতিগুলি ইনটেলকে এমন চিপ নিতে সক্ষম করবে যা বৈশিষ্ট্যগুলিতে কোনও পরিবর্তন অনুমান করে 10nm এ 100 মিমি ² প্রয়োজন হবে এবং মাত্র 7.6 মিমি ² তে একটি সমতুল্য চিপ তৈরি করবে। (অবশ্যই, বাস্তব বিশ্বে, প্রতিটি পরবর্তী প্রজন্মের চিপ আরও বৈশিষ্ট্য যুক্ত করে।)

স্ট্যানি স্মিথ, ইন্টেলের উত্পাদন, পরিচালনা এবং বিক্রয় সম্পর্কিত নির্বাহী সহ-সভাপতি বলেছেন যে ফলস্বরূপ, এটি নোডের মধ্যে আরও বেশি সময় নিচ্ছে, অতিরিক্ত স্কেলিংয়ের ফলে একই বছর-বছরে উন্নতি হয়েছে যা প্রাক্তন দু'বছর সময়ের সাথে তাল সরবরাহ।

রুথ ব্রেন, একটি ইন্টেল সহকর্মী এবং আন্তঃসংযোগ প্রযুক্তি এবং সংহতকরণের পরিচালক, সংস্থাটির বিদ্যমান 14nm প্রযুক্তি সম্পর্কে কথা বলেছেন, যা ২০১৪ সালে উত্পাদন শুরু করেছিল এবং বলেছিল যে অন্য 10 বছর বয়সী পণ্যগুলি এই বছর অন্যরা যে জাহাজটি প্রবর্তন করতে শুরু করেছে তার ঘনত্বের ক্ষেত্রেও এটি একই রকম ছিল।

তিনি ব্যাখ্যা করেছিলেন যে এই প্রক্রিয়াটি কীভাবে প্রবর্তিত হয়েছে " হাইপার স্কেলিং , "অংশটি ৮০nm বা তাই লাইনগুলির চেয়ে সূক্ষ্ম বৈশিষ্ট্য তৈরি করতে আরও দক্ষ মাল্টি-প্যাটার্নিং কৌশল ব্যবহার করে যা বর্তমান 193nm নিমজ্জন স্ক্যানার একটি একক পাসে তৈরি করতে পারে Inte "(এসএডিপি), অন্যান্য নির্মাতারা যে লিথো-ইচ্ছু-লিথো-এ্যাচ পদ্ধতি ব্যবহার করে, তার চেয়ে আরও সঠিক এবং ধারাবাহিক ফলাফল পেতে পারে যা আরও ভাল ফলন এবং কার্য সম্পাদন করতে পারে।

সামগ্রিকভাবে, মস্তিষ্ক এর ব্যবহার বলেছে হাইপার স্কেলিং traditionalতিহ্যবাহী স্কেলিংয়ের তুলনায় ডলার প্রতি 1.4 গুণ বেশি ইউনিটগুলির ফলাফলের অনুমতি দেবে, এবং ফলস্বরূপ সঞ্চয়টি ইন্টেলের সমতুল্য হয়ে উঠত যদি শিল্পটি 300 মিমি থেকে 450 মিমি সিলিকন ওয়েফারে চলে যায় (একটি স্যুইচ যা ব্যাপকভাবে ছিল আলোচনা তবে মনে হয় আপাতত পরিত্যক্ত হয়েছে)।

কর্পোরেট ভাইস প্রেসিডেন্ট এবং লজিক প্রযুক্তি বিকাশের সহ-পরিচালক কাইজাদ মিস্ত্রি কীভাবে তা ব্যাখ্যা করেছিলেন হাইপার স্কেলিং কৌশলগুলি 10nm এ ব্যবহার করা হচ্ছে, এবং সংস্থার 10nm প্রক্রিয়া সম্পর্কে আরও বিশদ দিয়েছেন, যা তিনি অন্য 10nm প্রযুক্তির "সম্পূর্ণ প্রজন্মের" হিসাবে বর্ণনা করেছেন। সামগ্রিকভাবে তিনি বলেছিলেন যে 10nm নোডটি একই বিদ্যুতে পারফরম্যান্সে 25 শতাংশ উন্নতি বা 14nm নোডের তুলনায় একই কার্য সম্পাদনে প্রায় 50 শতাংশ ক্ষয় হ্রাস সরবরাহ করবে।

মিস্ত্রি ইন্টেলের প্রক্রিয়াটিকে 54nm গেট পিচ এবং 272nm কোষের উচ্চতা এবং সেইসাথে 34nm এর ফিন পিচ এবং ন্যূনতম ধাতব পিচ 36nm ব্যবহার হিসাবে বর্ণনা করেছিলেন। মূলত, তিনি বলেছিলেন যে এর অর্থ আপনার পাখনা রয়েছে যা 14 শতাংশ থেকে 25 শতাংশ বেশি লম্বা এবং 25 শতাংশ বেশি ঘনিষ্ঠভাবে ব্যবধানযুক্ত। অংশ হিসাবে তিনি বলেছিলেন, "স্ব-সংযোজিত কোয়াড প্যাটার্নিং" ব্যবহার করে এটি সম্পন্ন হয়েছে, ইন্টেল 14nm মাল্টি-প্যাটার্নিংয়ের জন্য বিকশিত একটি প্রক্রিয়া গ্রহণ করেছে এবং এর পরিবর্তে আরও ছোট বৈশিষ্ট্যগুলি সক্ষম করে। (তবে আমি নোট করব এটি ইঙ্গিত দেয় যে গেট পিচটি আগের প্রজন্মের মতো দ্রুত স্কেল করছে না))

দু'জন নতুন হাইপার স্কেলিং অগ্রগতি পাশাপাশি সহায়তা করেছে, তিনি বলেন। এর মধ্যে প্রথমটি হ'ল "যোগাযোগের ওভার সক্রিয় গেট, "যার অর্থ একটি গেটটি অতিক্রম করে এমন অবস্থান ডানা একটি ট্রানজিস্টার তৈরি করতে এখন ঠিক নীচে থেকে উপরে সরাসরি এখন উপরে। তিনি বলেছিলেন এটি পিচ স্কেলিংয়ের ওপরে আরও 10 শতাংশ ক্ষেত্রকে স্কেলিং দিয়েছে। মিস্ত্রি বলেছিলেন যে দ্বিতীয় কৌশলটি আগে ফিনএফইটি ট্রানজিস্টারে ব্যবহার করা হয়নি, তাকে "সিঙ্গল ডামি গেট" বলা হয়। 14nm প্রজন্মের মধ্যে, তিনি বলেছিলেন, প্রতিটি যুক্তি কোষের প্রান্তে ইন্টেলের ট্রানজিস্টরগুলিতে পূর্ণ "ডামি গেট" রয়েছে; তবে 10nm এ, মিস্ত্রি বলেছিলেন যে প্রতিটি প্রান্তে কেবলমাত্র আধটি ডামি গেট রয়েছে। এটি আরও 20 শতাংশ কার্যকর ক্ষেত্র স্কেলিং সুবিধা প্রদান করে, তিনি বলেছিলেন।

মিস্ত্রি একসাথে বলেছিলেন, এই কৌশলগুলি ট্রানজিস্টর ঘনত্বের 2.7x উন্নতির সুযোগ দেয় এবং সংস্থাকে প্রতি বর্গ মিলিমিটারে 100 মিলিয়নেরও বেশি ট্রানজিস্টর তৈরি করতে সক্ষম করে।

মিস্ত্রি এও স্পষ্ট করে দিয়েছিলেন যে, 14nm এর মতো, প্রক্রিয়া নোডগুলির মধ্যে সময়ের প্রসারিত দৈর্ঘ্যটি প্রতিবছর প্রতিটি নোডকে কিছুটা বাড়ানো সম্ভব করেছে। মিস্ত্রি উন্নত কর্মক্ষমতা সহ 10nm উত্পাদন দুটি অতিরিক্ত নোডের জন্য সাধারণ পদে বর্ণিত। (আমি এটি আকর্ষণীয় এবং কিছুটা উদ্বেগজনক মনে করেছিলাম যে, যদিও এই চার্টগুলিতে 14nm নোডের তুলনায় 10nm নোডের স্পষ্টত কম শক্তি প্রয়োজন, তারা পরামর্শ দেয় যে প্রথম 10nm নোড সর্বশেষ 14nm এর মতো কার্যকারিতা দেবে না))

তিনি বলেছিলেন যে 10nm ++ প্রক্রিয়া মূল 10nm প্রক্রিয়াটির তুলনায় একই বিদ্যুতে অতিরিক্ত 15 শতাংশ উন্নত পারফরম্যান্স বা একই পারফরম্যান্সে 30 শতাংশ শক্তি হ্রাস সরবরাহ করবে।

পরে ক্লায়েন্ট এবং আইওটি ব্যবসা ও সিস্টেম আর্কিটেকচার গ্রুপের সভাপতি মুর্তি রেন্দুচিন্তালা আরও স্পষ্ট হয়েছিলেন এবং বলেছিলেন যে মূল পণ্যগুলি প্রতি বছর "বার্ষিক পণ্য ক্যাডেন্সে" 15 শতাংশের চেয়ে বেশি পারফরম্যান্সের উন্নতির লক্ষ করছে।

বোহর 22 এফএফএল নামে একটি নতুন প্রক্রিয়া বর্ণনা করতে ফিরে এসেছেন, যার অর্থ লো-ফুটো ফিনএফইটি ব্যবহার করে 22nm প্রসেসিং। তিনি বলেছিলেন যে এই প্রক্রিয়াটি প্রচলিত পরিকল্পনাকারীর তুলনায় বিদ্যুতের ফাঁস 100x পর্যন্ত হ্রাস করতে পারে প্রযুক্তি, এবং হবে ঊর্ধ্বতন উচ্চতর পারফরম্যান্স ফিনএফইটিএস সম্ভাবনার সাথে অন্য 22nm প্রক্রিয়ার চেয়ে ঘনত্ব। এখানে মজার বিষয়টি হ'ল একটি চিপ ডিজাইন একটি একক চিপের মধ্যে দুটি বিভিন্ন ধরণের ট্রানজিস্টর ব্যবহার করতে পারে; অ্যাপ্লিকেশন প্রসেসিং এবং সর্বদা-সর্বদা-সংযুক্ত সার্কিটের জন্য নিম্ন-ফুটো ট্রানজিস্টারের মতো জিনিসের জন্য উচ্চ-সম্পাদন ট্রানজিস্টর।

এটি অন্যান্য 22nm প্রক্রিয়াগুলির সাথে প্রতিযোগিতার জন্য ডিজাইন করা যেতে পারে যেমন গ্লোবাল ফাউন্ড্রিজের 22nm এফডিএক্স (সিলিকন অন-ইনসুলেটর) প্রক্রিয়া। ধারণাটি মনে হয় যে 22nm এর সাহায্যে গিয়ে, আপনি দ্বিগুণ প্যাটার্নিং এবং অতিরিক্ত ব্যয় যে কঠোর নোডগুলির জন্য প্রয়োজন তা এড়াতে পারেন, তবে এখনও ভাল পারফরম্যান্স অর্জন করতে পারেন।

রেন্দুচিনতালা কীভাবে একীভূত ডিভাইস প্রস্তুতকারক (আইডিএম) - এমন একটি সংস্থা হিসাবে যে প্রসেসর এবং তাদের উভয়কেই ডিজাইন করে about ইন্টেলের একটি "প্রক্রিয়া প্রযুক্তি এবং পণ্য বিকাশের মধ্যে ফিউশন" সুবিধা রয়েছে। তিনি বলেন, সংস্থাটি বিভিন্ন ধরণের আইপি এবং প্রক্রিয়া কৌশলগুলি থেকে বাছাই করতে সক্ষম, পিকিং ট্রানজিস্টর যা তার নকশার প্রতিটি অংশের জন্য উপযুক্ত, সহ তিনি বলেছেন।

আমি যে বিষয়টি সবচেয়ে আকর্ষণীয় মনে করেছি তা হ'ল প্রসেসরের নকশাটি কীভাবে একটি traditionalতিহ্যবাহী মনোলিথিক কোর থেকে "মিশ্রণ এবং মিল" নকশায় চলে আসছিল তা নিয়ে তাঁর আলোচনা। ভিন্ন ভিন্ন কোরগুলির ধারণাটি নতুন কিছু নয়, তবে বিভিন্ন প্রসেসের একসাথে সংযুক্ত বিভিন্ন প্রসেসরের মাধ্যমে প্রসেসরের তৈরি বিভিন্ন অংশ থাকতে সক্ষম হওয়ার ধারণাটি একটি বড় পরিবর্তন হতে পারে।

এটি সক্ষম করা হচ্ছে এম্বেড করা মাল্টি-ইন্টারকানেক্ট ব্রিজ (ইএমআইবি) যা ইন্টেল তার সাম্প্রতিক স্ট্র্যাটিক্স 10 এফপিজিএ প্রযুক্তি দিয়ে শিপিং শুরু করেছিল এবং তার সাম্প্রতিক বিনিয়োগকারী দিবসে ভবিষ্যতের জিয়ন সার্ভার পণ্যগুলি ব্যবহার করে আলোচিত হয়েছে।

রেন্দুচিনতালা এমন ভবিষ্যতের বিশ্ব বর্ণনা করেছেন যেখানে প্রসেসরের সর্বশেষতম এবং ঘন প্রক্রিয়াগুলিতে সিপিইউ এবং জিপিইউ কোর তৈরি হতে পারে, আইও উপাদান এবং যোগাযোগের মতো জিনিস যা বর্ধিত ঘনত্ব থেকে তেমন সুবিধা দেয় না উপর একটি পূর্ববর্তী প্রক্রিয়া, এবং এমনকি পুরানো নোডের অন্যান্য জিনিস। এই সমস্ত মারা যাওয়া এই EMIB ব্রিজটি ব্যবহার করে সংযুক্ত হবে, যা traditionalতিহ্যবাহী মাল্টি-চিপ প্যাকেজগুলির চেয়ে দ্রুত সংযোগের অনুমতি দেয়, তবে সিলিকন ইন্টারপোজার ব্যবহারের তুলনায় কম খরচে।

যদি এই সমস্ত জিনিস কার্যকর হয় তবে নতুন প্রসেসরের পুরো কাঠামোটি পরিবর্তিত হতে পারে। প্রতি দু'বছর পর পর একটি সম্পূর্ণ নতুন প্রসেসর তৈরি করা থেকে আমরা সম্ভবত এগিয়ে যাব একটি বিশ্ব এতে চিপের কেবলমাত্র অংশে প্রক্রিয়া প্রযুক্তির আরও অনেক ধীরে ধীরে পরিবর্তন জড়িত। এটি আরও আইও সংহতকরণ থেকে চিপ নিজেই আরও অনেকগুলি জিনিস যুক্ত করার সম্ভাবনাটি উন্মুক্ত করে উপাদান, স্মৃতি বিভিন্ন ধরণের। দীর্ঘমেয়াদে, এটি কীভাবে চিপস they এবং তারা যে সিস্টেমগুলিকে ক্ষমতা দেয় - সেগুলি কীভাবে কাজ করে - তাতে বড় পরিবর্তনগুলির সংকেত দিতে পারে।

মাইকেল জে মিলার একটি বেসরকারী বিনিয়োগ সংস্থা জিফ ব্রাদার্স ইনভেস্টমেন্টসের প্রধান তথ্য কর্মকর্তা। মিলার, যিনি ১৯৯১ থেকে ২০০৫ সাল পর্যন্ত পিসি ম্যাগাজিনের চিফ-ইন-চিফ ছিলেন, পিসি সম্পর্কিত পণ্যগুলিতে তার চিন্তাভাবনা ভাগ করে নেওয়ার জন্য এই ব্লগটি পিসি ম্যাগ.কমের জন্য লেখেন । এই ব্লগে কোন বিনিয়োগ পরামর্শ দেওয়া হয়। সমস্ত দায়িত্ব অস্বীকৃত হয়। মিলার একটি প্রাইভেট ইনভেস্টমেন্ট ফার্মের পক্ষে পৃথকভাবে কাজ করে যা এই ব্লগে যেসব কোম্পানির পণ্যগুলি নিয়ে আলোচনা করা হয়েছে তাদের যে কোনও সময়ে বিনিয়োগ করতে পারে এবং সিকিওরিটির লেনদেনের কোনও প্রকাশ করা হবে না।