TSMC: En biljon transistorer på en krets 2030

Permalänk
Melding Plague

TSMC: En biljon transistorer på en krets 2030

Idag har de allra största processorerna över hundra miljarder transistorer, men redan 2030 hoppas TSMC passera en biljon i paketerade kretsar.

Läs hela artikeln här

Visa signatur

Observera att samma trivselregler gäller i kommentarstrådarna som i övriga forumet och att brott mot dessa kan leda till avstängning. Kontakta redaktionen om du vill uppmärksamma fel i artikeln eller framföra andra synpunkter.

Permalänk
Medlem

Det blir kanske en uppgradering av datorn när detta blir till verklighet.

Permalänk
Medlem

Varför är t.ex. CPUer alltid till en yta av ca 4x4 cm och inte 4x4 dm?

Genuin fråga.. jag har alltid undrat varför man inte "bygger på bredden" för att få in fler? Säkert jätteuppenbart när man kan sånt men skola mig gärna ^^

Visa signatur

En ny signatur

Permalänk
Medlem
Skrivet av Grumie:

Varför är t.ex. CPUer alltid till en yta av ca 4x4 cm och inte 4x4 dm?

Genuin fråga.. jag har alltid undrat varför man inte "bygger på bredden" för att få in fler? Säkert jätteuppenbart när man kan sånt men skola mig gärna ^^

det är en kostnadsfråga, när du tillverkar chippet så finns det en fysisk begränsning på hur stora platterna kan vara som man gör CPU's på, när man vet max storleken så kostoptimerar man produkten och minskar storleken per chipp. Blir det någon defekt så kan man vara tvungen att skrota chippet så det är mera värt att göra massa mindre som har större chans för att bli en färdig produkt.

Visa signatur

"Resistance is futile."

- Georg Ohm

Permalänk
Medlem
Skrivet av Grumie:

Varför är t.ex. CPUer alltid till en yta av ca 4x4 cm och inte 4x4 dm?

Skrivet av Selmalagerlöf:

det är en kostnadsfråga

En annan anledning är att en signal hinner högst 3 dm på 1 nanosekund

Permalänk
Medlem
Skrivet av Grumie:

Varför är t.ex. CPUer alltid till en yta av ca 4x4 cm och inte 4x4 dm?

Genuin fråga.. jag har alltid undrat varför man inte "bygger på bredden" för att få in fler? Säkert jätteuppenbart när man kan sånt men skola mig gärna ^^

Varje wafer har en viss konstnad på en viss tillverkningsprocess, en wafer har en viss defekt-ratio, konsumenten har ett visst pris den är villig att betala per chip.

Ju större chip desto lägre yield och desto färre chip per wafer. Och därmed högre kostnad per chip.

Permalänk
Medlem
Skrivet av Grumie:

Varför är t.ex. CPUer alltid till en yta av ca 4x4 cm och inte 4x4 dm?

Genuin fråga.. jag har alltid undrat varför man inte "bygger på bredden" för att få in fler? Säkert jätteuppenbart när man kan sånt men skola mig gärna ^^

Det finns redan såna "chip", här är ett "AI-chip" på 46225 mm2, dvs ca 2x2 dm. 1.4 biljoner transistorer.

https://spectrum.ieee.org/cerebras-giant-ai-chip-now-has-a-tr...

I vanliga fall skickar man en wafer (en rund kisel-platta ca 30 cm i diameter om jag minns rätt) genom fabriken och delar sedan upp den i små kretsar som är t ex 2x2 cm. Men med det här AI-chippet gör man istället ett enda chip per wafer. Vet inte riktigt vad de kostar, men billigt blir det inte... Det är 100 gånger större yta och den drar 100 gånger så mycket ström också. Säg 20 kW istället för 200 W.

Permalänk
Medlem
Skrivet av trudelutt:

Det finns redan såna "chip", här är ett "AI-chip" på 46225 mm2, dvs ca 2x2 dm. 1.4 biljoner transistorer.

https://spectrum.ieee.org/cerebras-giant-ai-chip-now-has-a-tr...

I vanliga fall skickar man en wafer (en rund kisel-platta ca 30 cm i diameter om jag minns rätt) genom fabriken och delar sedan upp den i små kretsar som är t ex 2x2 cm. Men med det här AI-chippet gör man istället ett enda chip per wafer. Vet inte riktigt vad de kostar, men billigt blir det inte... Det är 100 gånger större yta och den drar 100 gånger så mycket ström också. Säg 20 kW istället för 200 W.

Puh! 20 kW alltså. Tio maxade vägguttag/vattenkokare eller typ tre maxade matlagningsspisar fast koncentrerat till en yta stor som en talrik eller en enskild spisplatta. Kan tänka mig att kylningen blir ganska krånglig/dyr den med.

Permalänk
Medlem

Helt fucking jävla sjukt.

Permalänk
99:e percentilen
Skrivet av Grumie:

Varför är t.ex. CPUer alltid till en yta av ca 4x4 cm och inte 4x4 dm?

Genuin fråga.. jag har alltid undrat varför man inte "bygger på bredden" för att få in fler? Säkert jätteuppenbart när man kan sånt men skola mig gärna ^^

Skrivet av Selmalagerlöf:

det är en kostnadsfråga, när du tillverkar chippet så finns det en fysisk begränsning på hur stora platterna kan vara som man gör CPU's på, när man vet max storleken så kostoptimerar man produkten och minskar storleken per chipp. Blir det någon defekt så kan man vara tvungen att skrota chippet så det är mera värt att göra massa mindre som har större chans för att bli en färdig produkt.

Kan tillägga att kretsar tillverkas i form av en rund skiva (kallad wafer) med en diameter på i storleksordningen ett par decimeter, som sedan skärs i bitar. Om skivan utgjordes av en enda jättekrets skulle en defekt någonstans på skivan leda till att 100 % av den blev skrot. Om varje skiva istället blir till, säg, 100 små kretsar resulterar samma defekt bara i ett bortfall på 1 %.

Skrivet av deltascu:

En annan anledning är att en signal hinner högst 3 dm på 1 nanosekund

Det vill säga vid 1 GHz. Alltså bara 6 cm vid 5 GHz.

Visa signatur

Skrivet med hjälp av Better SweClockers

Permalänk
Medlem
Skrivet av Grumie:

Varför är t.ex. CPUer alltid till en yta av ca 4x4 cm och inte 4x4 dm?

Genuin fråga.. jag har alltid undrat varför man inte "bygger på bredden" för att få in fler? Säkert jätteuppenbart när man kan sånt men skola mig gärna ^^

Om du har i snitt 20 defekter per wafer så får du slänga mer eller mindre alla kretsar om du gör så stora kretsar att det blir en krets per wafer, för då innehåller den nästan garanterat avgörande defekter. Och på ledande processer kommer du inte ifrån att du har ett antal defekter.
Sedan så kan du inte köra stora kretsar i samma frekvenser utan att dela upp dem i olika frekvensplan med buffrar osv. Då kan man lika gärna ha flera kretsar och MCM-teknik. Svaret på varför hittar du i ljushastigheten. Vid 3GHz så är en ljusvåg 10cm. Du kan alltså inte ha särskillt stora områden som kan verka i samma frekvensplan i högre frekvenser.

Permalänk
Skrivet av Alling:

Det vill säga vid 1 GHz. Alltså bara 6 cm vid 5 GHz.

Vid 666 GHz (även vid 666 Hz, MHz etc.) så blir avståndet som hinner färdas på den där nanosekunden oändligt.

Permalänk
Medlem
Skrivet av Grumie:

Varför är t.ex. CPUer alltid till en yta av ca 4x4 cm och inte 4x4 dm?

Genuin fråga.. jag har alltid undrat varför man inte "bygger på bredden" för att få in fler? Säkert jätteuppenbart när man kan sånt men skola mig gärna ^^

Stora problemet är ljusets hastighet och tillverkningsdefekter

chiplets löser ju så du ekonomiskt kan få in mer kisel i en sockel, men du förlorar alltid i latens och synkronisering. Det är därför ramminne är så mycket långsammare

Anledningen till latensen är i mycket ljusets hastighet. 300 miljoner meter per sekund i vacuum låter kanske mycket, men vid 6 miljarder klockcykler per sekund blir det bara 5cm per klockcykel. Alltså detta är ljus i vacuum, inte signaler i ett chip. Att ens nå 30% av detta i praktiken är svårt, sen åker inte signalerna raka vägen i ett chip heller, kablar i flera lager i vinkelräta svängar…

Finns många mer anledningar också, men de grundläggande fysiska begränsningarna är svåra att bortse från

Permalänk

Några noteringar bara i detta mycket intressanta ämne.
Utbredningshastigheten är helt oberoende av klockfrekvensen. Däremot är möjligheten att hålla kommunikation synkroniserad beroende av att saker som skall ta emot signaler ligger inom samma period som ca en fjärdedel av klockfrekvensens våglängd. Sedan så kan man ju göra många delsystem som kan fungera mycket bättre om de ligger på en wafer än om de ligger som diskreta kretsar på ett mönsterkort. Helt enkelt för att massor av skyddskomponenter kan tas bort (man får inga ESD skador inne på en kiselbit). Dessutom så far man inga problem med signalintegretet som "kunden" ställer till med när layouten på mönsterkortet skall designas. Så utan att veta i detalj så är dessa stora wafer-designer saker som hade kunnat gjorts i kretskortsform, men där det helt enkelt är kostnadseffektivt och att man får en massa gratisprestanda när man kan ta bort en massa skydd. Att dessa är designade för att ha en extremt hög redundans där troligen en hel del defekter kan tillåtas både vid produktion och senare i waferns liv är uppenbart nödvändigt. Man mappar bara bort en del av wafern. För om man inte designade på det sättet så skulle man ha en yeild under typ 0,1% och det går aldrig att få ekonomi i det hela då.

Så dessa waferdesigner är inte en enda stor processor, där ALU ligger i ett område och hela minnet i en annan samt I/O på något annat ställe. För då skulle de aldrig kunna funka. Det är mellan 400 och 850 tusen processorer då kan man tåla en hel del defekta som man helt enkelt mappar bort. Från de givna uppgifterna så är varje "processor" bara ca 0,2*0,2mm. Då inses lätt att varje processor är ganska simpel och inte klarar särskilt mycket. Det kanske låter sjukt, men hårdvaran är inte särskilt imponerande på mig. Mjukvaran som får 850 tusen processorer att göra något vettigt däremot. Det är sjukt imponerande. För parallella algoritmer/mjukvaror som skalar upp på många kärnor/cores är vi inte bortskämda med. Ändå så är det den enda vägen framåt. Vi måste få mjukvaror som funkar och kan dra nytta av hundratals eller tusentals kärnor även på desktopmaskiner annars så kommer PC och spelvärlden att stagnera. Vad får vi numera 10-20% prestandaökning med varje CPU-generation. Om vi kunde dra nytta av parallellprocessning så skulle vi få nästan 100% prestandaökning varje gång vi fördubblar antalet kärnor. Så massiv parallellism är lösningen på vår stagnerande jakt på mera CPU-prestanda. Vi skulle även få en annan fördel. Vi skulle kunna klocka processorerna långsammare och därmed få ner effektförbrukningen.

Den andra vägen är att bygga flera saker i Z-axeln 3D-komponenter, dvs multipla chipp stackade på höjden men det kräver också att vi går ner i klockfrekvens för att kunna slippa en massa värme. Eller att vi hittar på något helt nytt typ integrerad vätskekylning inne på chippet som använder sig av fasskift mellan vätska och gas för att få bort värmen.

Många av de stora spelarna lägger säkert ner massor av timmar för att lösa problemen i hårdvara. Men jag tror att lösningen ligger mest inom mjukvarusidan. All programmering måste göras annorlunda och ingen har ännu kommit på hur det skall göras...

Permalänk
Medlem
Skrivet av macintoy:

Puh! 20 kW alltså. Tio maxade vägguttag/vattenkokare eller typ tre maxade matlagningsspisar fast koncentrerat till en yta stor som en talrik eller en enskild spisplatta. Kan tänka mig att kylningen blir ganska krånglig/dyr den med.

Och människans hjärna använder typ 20W. Någonstans i utvecklingen av hårdvara har det gått riktigt snett.

Permalänk
Medlem
Skrivet av Strangeattractor:

Vid 666 GHz (även vid 666 Hz, MHz etc.) så blir avståndet som hinner färdas på den där nanosekunden oändligt.

Satans existence comfirmed!
⡀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⡄
⢻⣦⡀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⣀⣀⠤⠤⠴⢶⣶⡶⠶⠤⠤⢤⣀⡀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⢀⣠⣾⠁
⠀⠻⣯⡗⢶⣶⣶⣶⣶⢶⣤⣄⣀⣀⡤⠒⠋⠁⠀⠀⠀⠀⠚⢯⠟⠂⠀⠀⠀⠀⠉⠙⠲⣤⣠⡴⠖⣲⣶⡶⣶⣿⡟⢩⡴⠃⠀
⠀⠀⠈⠻⠾⣿⣿⣬⣿⣾⡏⢹⣏⠉⠢⣄⣀⣀⠤⠔⠒⠊⠉⠉⠉⠉⠑⠒⠀⠤⣀⡠⠚⠉⣹⣧⣝⣿⣿⣷⠿⠿⠛⠉⠀⠀⠀
⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠈⣹⠟⠛⠿⣿⣤⡀⣸⠿⣄⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⣠⠾⣇⢰⣶⣿⠟⠋⠉⠳⡄⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀
⠀⠀⠀⠀⠀⠀⢠⡞⠁⠀⠀⡠⢾⣿⣿⣯⠀⠈⢧⡀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⢀⡴⠁⢀⣿⣿⣯⢼⠓⢄⠀⢀⡘⣦⡀⠀⠀⠀⠀⠀
⠀⠀⠀⠀⠀⣰⣟⣟⣿⣀⠎⠀⠀⢳⠘⣿⣷⡀⢸⣿⣶⣤⣄⣀⣤⢤⣶⣿⡇⢀⣾⣿⠋⢀⡎⠀⠀⠱⣤⢿⠿⢷⡀⠀⠀⠀⠀
⠀⠀⠀⠀⣰⠋⠀⠘⣡⠃⠀⠀⠀⠈⢇⢹⣿⣿⡾⣿⣻⣖⠛⠉⠁⣠⠏⣿⡿⣿⣿⡏⠀⡼⠀⠀⠀⠀⠘⢆⠀⠀⢹⡄⠀⠀⠀
⠀⠀⠀⢰⠇⠀⠀⣰⠃⠀⠀⣀⣀⣀⣼⢿⣿⡏⡰⠋⠉⢻⠳⣤⠞⡟⠀⠈⢣⡘⣿⡿⠶⡧⠤⠄⣀⣀⠀⠈⢆⠀⠀⢳⠀⠀⠀
⠀⠀⠀⡟⠀⠀⢠⣧⣴⣊⣩⢔⣠⠞⢁⣾⡿⢹⣷⠋⠀⣸⡞⠉⢹⣧⡀⠐⢃⢡⢹⣿⣆⠈⠢⣔⣦⣬⣽⣶⣼⣄⠀⠈⣇⠀⠀
⠀⠀⢸⠃⠀⠘⡿⢿⣿⣿⣿⣛⣳⣶⣿⡟⣵⠸⣿⢠⡾⠥⢿⡤⣼⠶⠿⡶⢺⡟⣸⢹⣿⣿⣾⣯⢭⣽⣿⠿⠛⠏⠀⠀⢹⠀⠀
⠀⠀⢸⠀⠀⠀⡇⠀⠈⠙⠻⠿⣿⣿⣿⣇⣸⣧⣿⣦⡀⠀⣘⣷⠇⠀⠄⣠⣾⣿⣯⣜⣿⣿⡿⠿⠛⠉⠀⠀⠀⢸⠀⠀⢸⡆⠀
⠀⠀⢸⠀⠀⠀⡇⠀⠀⠀⠀⣀⠼⠋⢹⣿⣿⣿⡿⣿⣿⣧⡴⠛⠀⢴⣿⢿⡟⣿⣿⣿⣿⠀⠙⠲⢤⡀⠀⠀⠀⢸⡀⠀⢸⡇⠀
⠀⠀⢸⣀⣷⣾⣇⠀⣠⠴⠋⠁⠀⠀⣿⣿⡛⣿⡇⢻⡿⢟⠁⠀⠀⢸⠿⣼⡃⣿⣿⣿⡿⣇⣀⣀⣀⣉⣓⣦⣀⣸⣿⣿⣼⠁⠀
⠀⠀⠸⡏⠙⠁⢹⠋⠉⠉⠉⠉⠉⠙⢿⣿⣅⠀⢿⡿⠦⠀⠁⠀⢰⡃⠰⠺⣿⠏⢀⣽⣿⡟⠉⠉⠉⠀⠈⠁⢈⡇⠈⠇⣼⠀⠀
⠀⠀⠀⢳⠀⠀⠀⢧⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠈⢿⣿⣷⣌⠧⡀⢲⠄⠀⠀⢴⠃⢠⢋⣴⣿⣿⠏⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⡸⠀⠀⢠⠇⠀⠀
⠀⠀⠀⠈⢧⠀⠀⠈⢦⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠈⠻⣿⣿⣧⠐⠸⡄⢠⠀⢸⠀⢠⣿⣟⡿⠋⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⡰⠁⠀⢀⡟⠀⠀⠀
⠀⠀⠀⠀⠈⢧⠀⠀⠀⠣⡀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠈⠛⢿⡇⢰⠁⠸⠄⢸⠀⣾⠟⠉⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⢀⠜⠁⠀⢀⡞⠀⠀⠀⠀
⠀⠀⠀⠀⠀⠈⢧⡀⠀⠀⠙⢄⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⢨⡷⣜⠀⠀⠀⠘⣆⢻⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⡴⠋⠀⠀⣠⠎⠀⠀⠀⠀⠀
⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠑⢄⠀⠀⠀⠑⠦⣀⠀⠀⠀⠀⠈⣷⣿⣦⣤⣤⣾⣿⢾⠀⠀⠀⠀⠀⣀⠴⠋⠀⠀⢀⡴⠃⠀⠀⠀⠀⠀⠀
⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠈⠑⢄⡀⢸⣶⣿⡑⠂⠤⣀⡀⠱⣉⠻⣏⣹⠛⣡⠏⢀⣀⠤⠔⢺⡧⣆⠀⢀⡴⠋⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀
⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠉⠳⢽⡁⠀⠀⠀⠀⠈⠉⠙⣿⠿⢿⢿⠍⠉⠀⠀⠀⠀⠉⣻⡯⠛⠁⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀
⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠈⠑⠲⠤⣀⣀⡀⠀⠈⣽⡟⣼⠀⣀⣀⣠⠤⠒⠋⠁⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀
⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠉⠉⠉⢻⡏⠉⠉⠁⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀

Permalänk
Skrivet av deltascu:

En annan anledning är att en signal hinner högst 3 dm på 1 nanosekund

Signalhastigheten är väl densamma oavsett frekvensen. Att "pulserna" blir fler betyder ju inte att de åker snabbare nödvändigtvis.

Permalänk
Moderator
Forumledare

*tråd rensad*

Ett litet barnsligt sidospår bortrensat.

Kritik får såklart framföras men då ska den framföras sakligt och trevligt

Visa signatur

Forumets regler | Har du synpunkter på hur vi modererar? Kontakta SweClockers/moderatorerna

Jag stavar som en kratta

Gillar lök på discord