Kiselkarbid som halvledare

Permalänk
Medlem
Skrivet av JörgenS:

Nä, förmodligen inte. Det handlar i dagsläget inte om att klämma in flera gigahertz. Vi har inte teknik till det, oavsett halvledarmaterial. Nu är det massiv parallellbearbetning som gäller om man ska upp exempelvis tusen gånger i prestanda.

Ja, men även här skulle man ju kunna föreställa sig att det finns en markant fördel med processorer som klarar högre temperatur.

Visst, energiförbrukningen minskar med processnodskrympningen, men det gör också processorernas volym/yta. Inbillar mig i alla fall att kvoten mellan tillgänglig yta för värmeavledning och alstrad (det ordvalet hade nog min gamla fysiklärare strypt mig för) värmeenergi har minskat, och fortsätter minska för varje generation. Till sist borde man väl få påtagliga problem med att kyla processorerna bara av det skälet. Att kunna köra dem varmare kunde kanske till en viss gräns möjliggöra att trycka in mer pulver på samma yta.

Skrivet av JörgenS:

Tack för att alla är så snälla och gillar mina artiklar. Jag kommer snart med en om en FreeBSD-demon som kan installera systemet med vänster han bakbunden, och en om mekanismerna bakom EVE Online.

Det var ju trist att det gick som det gick med IDG.

Du har den sällsynta förmågan att kunna skriva om avancerade ämnen på ett för vanliga dödliga begripligt vis. Man förstår dina artiklar utan att ha några särskilda förkunskaper

Visa signatur

Nu lurade jag dig att slösa bort ett par värdefulla sekunder av ditt liv på att läsa denna fullständigt poänglösa signatur!

Permalänk
Medlem
Skrivet av kaput:

Ja, men även här skulle man ju kunna föreställa sig att det finns en markant fördel med processorer som klarar högre temperatur.

Visst, energiförbrukningen minskar med processnodskrympningen, men det gör också processorernas volym/yta. Inbillar mig i alla fall att kvoten mellan tillgänglig yta för värmeavledning och alstrad (det ordvalet hade nog min gamla fysiklärare strypt mig för) värmeenergi har minskat, och fortsätter minska för varje generation. Till sist borde man väl få påtagliga problem med att kyla processorerna bara av det skälet. Att kunna köra dem varmare kunde kanske till en viss gräns möjliggöra att trycka in mer pulver på samma yta.

Men du vill öka kapaciteten tusen gånger eller mer. Då duger det inte bara att krympa lite och öka värmen en aning.

Permalänk
Avstängd

Tackar för en mycket intressant artikel!
Och för länkarna till de gamla.
Bra att du också reder ut en del frågor och missuppfattningar i svaren här.

Hade lätt kunnat läsa en hel bok om detta...

Visa signatur

Daisy, Daisy...
Three is a magic number
Yes it is, it's a magic number

Permalänk
Skrivet av JörgenS:

Här är artikeln om den första Gripen. Den lades aldrig ut på Internet, för det var inget man gjorde då, år 2000: http://docplayer.se/1475784-Piloten-drar-pa-efterbrannkammare...

Numera ser datorerna i Gripen E annorlunda ut. Databussarna har blivit flera och redundantare, men grundprinciperna gäller fortfarande.

Här är artikeln om motorn: http://techworld.idg.se/2.2524/1.174315/reaktionsmotor-12---b...

Simulatorartikeln på Sweclockers: http://www.sweclockers.com/artikel/20261-drommen-om-att-spaka...

Tusen tack. Sitter och hoppas på en "Städje-artikel" om Gripen E.

Permalänk
Skrivet av JörgenS:

Närå, det har CERN gjort länge.

Nu är jag löjlig, jag vet, men LHC har lyckats skjuta protoner i 0.999999991C Vilket är ungefär så nära man kan komma så länge relativitetsteorin fortfarande gäller. Eftersom protoner har massa så kan dom såklart inte riktigt nå hela vägen fram till C.

Permalänk
Medlem
Skrivet av TappadBakom:

Tusen tack. Sitter och hoppas på en "Städje-artikel" om Gripen E.

Det gör jag också. Den står på min lista.

Permalänk
Medlem
Skrivet av kaput:

Som vanligt en spännande och läsvärd artikel, Städjeinslagen här på Sweclockers tillhör favoriterna

En tanke kring det där med processorer som klarar 400 grader i hemdatorn, faller inte det på alla periferiproblem det medför? Bara att brandsäkra en dator med sådan driftstemperatur kommer vara svårare och dyrare än att kyla en konventionell kiselbaserad dito, utöver alla materialrelaterade problem som nämns i artikeln.

Jag ser fördelarna när datorn ska användas vid extrema omgivningstemperaturer, eller om det bara handlar om att maximera datakraft per utrymmesenhet utan hänsyn till andra parametrar, och kanske framförallt hur otroligt användbart SiC är i effektapplikationer, exempelvis tyristorer/frekvensomriktare i lok som nämns i artikeln, men att köra datorn vid 400 graders temperatur hemma känns väldigt avlägset.

Att köra saker i 400 grader eller mer har man gjort länge, i en rörförstärkare kan anoderna nå över 400 grader vid hög belastning och glöden ligger typiskt på 800-1000 grader. Däremot blir det relativt långa tilledare så man kommer inte kunna köra speciellt fort (pga relativt stor induktans).

Så helt riktigt att vi nog inte kommer se så varma cpu:er i hemdatorer. Däremot är det troligt att det sitter en SiC schottkydiod i nätaggregatet om det har aktiv PFC, men arbetar då i mer normal temperatur.

Om man nu inte har väldigt hög temperatur så är det vid hög spänning som SiC är bra, i dag ligger brytpunkten för när SiC är bättre än kisel nånstans vid 600V för mosfet och 300V för dioder.

Galliunitrid (GaN) är lovande för mer lågspänd användning.

Permalänk
Medlem

ECL (Emitter-Coupled Logic) användes i Vera, KTH:s stordator, en DEC-2065 (egentligen en tillbyggd 2060), som nu är pensionerad sedan länge. Snabb och strömslukande, sänkte KTH:s hela elnät vid första teststarten. Man byggde till elnätet för att klara Vera och byggde en kylanläggning i valvet vid klocktornet på huvudbyggnaden, ett monster med flera stora kylfläktar, för att leda bort värmen. Det blev till slut för dyrt att underhålla Vera och datorföreningen Stacken fick ta över datorn. Minns med vemod TOPS20, det hittills bästa OS:et någonsin(??)

Permalänk
Medlem
Skrivet av serafim:

ECL (Emitter-Coupled Logic) användes i Vera, KTH:s stordator, en DEC-2065 (egentligen en
...
Minns med vemod TOPS20, det hittills bästa OS:et någonsin(??)

Ack, RSTS-E på Katia. Meka med avbitartång. Det var tider.

Permalänk
Medlem
Skrivet av JörgenS:

Ack, RSTS-E på Katia. Meka med avbitartång. Det var tider.

He he. Och lödkolv.
KATIA (KA-10 = KA-TIA), NADIA (KS-10) och KICKI (KI10), det var datorer.
Förresten var det RSTS/E, inte bindestreck.
Gillade speciellt de första försöken till svenska felmeddelanden.
"N}got of|rutsett har h{nt!"

Inte så lite off topic...

Permalänk
Medlem
Skrivet av serafim:

He he. Och lödkolv.
KATIA (KA-10 = KA-TIA), NADIA (KS-10) och KICKI (KI10), det var datorer.
Förresten var det RSTS/E, inte bindestreck.
Gillade speciellt de första försöken till svenska felmeddelanden.
"N}got of|rutsett har h{nt!"

Inte så lite off topic...

Visst serru. Fjärrlinje tidut.

Permalänk
Medlem
Skrivet av JörgenS:

Visst serru. Fjärrlinje tidut.

TOPS20 har ju satt sina spår. Inte många vet längre att 't' i 'tcsh' kommer från TOPS20 och avser kommandokompletteringen som man i stort lyfte över från TOPS20 som den var, i alla fall enligt Greer. Sen har den ju utvecklats vidare så släktskapet är inte lika tydligt längre. Numera menar man att 't'-t står för tabulatorexpansion men det är en mycket senare efterkonstruktion.

Inte off topic: Gillade artikeln. Mycket intressant.

Permalänk
Medlem
Skrivet av SAFA:

Att köra saker i 400 grader eller mer har man gjort länge, i en rörförstärkare kan anoderna nå över 400 grader vid hög belastning och glöden ligger typiskt på 800-1000 grader. Däremot blir det relativt långa tilledare så man kommer inte kunna köra speciellt fort (pga relativt stor induktans).

I rörförstärkarna lade man alla lödningar och värmekäsliga komponenter på "undersidan" av den platta (oftast aluminium) som komponenterna monterades på och rören och transformatorerna på ovansidan där genomföringar (vid transformatorerna) och rörhållare separerade de värmealstrande rören från resten. Minns även här med lite vemod den transformatorlösa HiFi-förstärkare jag byggde efter en byggbeskrivning av Jon Idestam Almquist i ett nummer av Radio & Television 1964 (??) och som jag använde tills det var dags att bygga nytt med transistorer (och ännu senare med Power MosFet). Fantastiskt ljud och kunde användas som värmeelement.

Skrivet av SAFA:

Galliunitrid (GaN) är lovande för mer lågspänd användning.

Har för mig att man även använde galliumarsenid (GaAs) i extra snabba kretsar med låg effektkonsumtion. Tror mig till och med minnas att man i Silicon Valley byggde en otroligt snabb arrayprocessor byggd på GaAs för ett antal år sedan. Däremot har jag inte sett något av den satsningen bortom experimentstadiet men det kan bero på att jag inte följde det hela särskilt noga.

Permalänk
Medlem
Skrivet av JörgenS:

Ack, RSTS-E på Katia. Meka med avbitartång. Det var tider.

RSTS/E var ju på Elvira och senare Helena, Katia körde TOPS10 V6 nånting.

Permalänk
Medlem
Skrivet av serafim:

He he. Och lödkolv.
KATIA (KA-10 = KA-TIA), NADIA (KS-10) och KICKI (KI10), det var datorer.
Förresten var det RSTS/E, inte bindestreck.
Gillade speciellt de första försöken till svenska felmeddelanden.
"N}got of|rutsett har h{nt!"

Inte så lite off topic...

Jomen!

NADJA hette väl KS-10:an och stod hos NADA. Sen var KICKI lite klurigare än så, det var ju en dubbelcpu (för det mesta, trippel nån gång) så KI-Connect-KI

Sen om jag minns rätt så var det ca 1500 små kretskort per CPU och varje CPU drog runt 5 kW.

Permalänk
Medlem
Skrivet av SAFA:

RSTS/E var ju på Elvira och senare Helena, Katia körde TOPS10 V6 nånting.

Du har nog rätt. Minnet sviker ibland, men Elvira var ju Elektros PDP-11 och den bör ju ha kört RSTS/E.
Minns inte när Katia kom men har för mig att TOPS-10 var namnet man så småningom gav OS:et som ju?/väl? hette något annat. DEC-10 var det nya namnet på PDP-10 så Katia kan ha kört antingen RSTS/E eller en lätt modifierad PDP-6 Monitor innan TOPS-10 lanserades. Det gick i alla fall minst något år innan TOPS-10 kom efter att PDP-10 blivit DEC-10. Årtalen minns jag inte exakt men det kan man nog hitta info om.
Dessutom körde jag aldrig på Katia, Nadja var min första kontakt med TOPS-10.

Permalänk
Medlem
Skrivet av serafim:

I rörförstärkarna lade man alla lödningar och värmekäsliga komponenter på "undersidan" av den platta (oftast aluminium) som komponenterna monterades på och rören och transformatorerna på ovansidan där genomföringar (vid transformatorerna) och rörhållare separerade de värmealstrande rören från resten. Minns även här med lite vemod den transformatorlösa HiFi-förstärkare jag byggde efter en byggbeskrivning av Jon Idestam Almquist i ett nummer av Radio & Television 1964 (??) och som jag använde tills det var dags att bygga nytt med transistorer (och ännu senare med Power MosFet). Fantastiskt ljud och kunde användas som värmeelement.
Har för mig att man även använde galliumarsenid (GaAs) i extra snabba kretsar med låg effektkonsumtion. Tror mig till och med minnas att man i Silicon Valley byggde en otroligt snabb arrayprocessor byggd på GaAs för ett antal år sedan. Däremot har jag inte sett något av den satsningen bortom experimentstadiet men det kan bero på att jag inte följde det hela särskilt noga.

Jo, det är nog så man får göra i dag också om man skulle envisas med att köra en processor i så hög temperatur för "hemmabruk" så inte praktiskt. Jag var på ett seminarium för ett par år sen då APEI förevisade en spänningsaggregats-demonstrator med SiC som kunde jobba i 400 grader. De fick frågan hur länge kondensatorerna höll, svaret blev "några timmar".

GaAs, tror det mest används för radiokretsar i multi-GHz-området ( <= 100 GHz). Fanns en del forskning på minnen och processorer mm men med minskande geometrier kom kislet upp i prestanda så det snarare är sammankopplingen av komponenterna som begränsar prestanda än komponenten själv.

Hittade det här pappret från 1993, en GaAs mikroprocessor som borde kunna nå 200 MHz:

http://web.eecs.umich.edu/~tnm/trev_test/papersPDF/A%20160,00...

Fast då hade redan Digitals Alpha nått 200 MHz.