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硅片

在第一篇文章中,我们讨论了CPU扩展所面临的问题以及如何 多核或异构多核设计 是一个长期的解决方案。这项后续工作解决了半导体行业正在为此做的事情。它’这个问题最好分两个部分回答:近期创新(思考3-5年)和长期研究计划。

近期,ITRS(半导体国际技术路线图)专注于’s referred to as “More-than-Moore”(MtM)缩放比例。 MtM扩展的目标是扩展与’数十年来,我们一直在推动数字设备的扩展到模拟电路,并将这些技术在芯片上集成到SoC / 啜中。 MtM扩展的目标是提高系统级的电源效率和功能,为相关技术提供一致的常规路线图,并增加设备的复杂性。提出MtM概念的原始建议指出“将数字和非数字功能异构集成到紧凑型系统中,将成为各种应用领域(例如通信,汽车,环境控制,医疗保健,安全和娱乐)的关键驱动力。”

多于摩尔

最近的文章 纽约时报 讨论医疗设备的使用 能够与手机接口 是比Than Moore所要解决的那种整合的及时示例。 MtM并没有严格把CPU作为体验的推动者,而是强调集成和有效地设计每个组件。正如MtM论文所述,“摩尔摩尔可能被视为智能紧凑系统的大脑,‘More-than-Moore’指其与外界和用户交互的能力。”

英特尔 Digital Radio

MtM最初的主张没有’讨论将模拟电路转换为数字电路,但是英特尔’ISSCC 2012年论文中对全数字无线电的最新描述是该理论的又一例证。现有的智能手机无线电具有数字基带,但大多数其他组件都依赖于模拟电路。模拟晶体管比数字晶体管更难扩展,这就是为什么真正的数字无线电有意义的部分原因。英特尔’s paper claims it’可以有效地屏蔽CPU和无线电相互干扰—以前,这个障碍会’阻止了这种组合。

当前半导体研究最显着的特征之一是对低功率器件的追求完全掩盖了对时钟速度的痴迷。 0W已成为新的1GHz;成功的程度取决于您的芯片在最低功耗模式下花费的时间以及转换的速度。性能,古老的计算之神现在仅是实现最低可能的最低功耗的有效手段。

英特尔 Near Threshold Voltage

英特尔’对数字无线电和近阈值电压(NTV)的研究’s PenTile显示器,它使用RG-BG子像素配置而不是常规的RGB-RGB条纹, 3D芯片堆叠增加SoC集成 都是行业焦点如何转移到以设备为中心的观点的所有示例。但是,这方面的工作是’仅限移动硬件。由Fujutsi和Riken设计的K超级计算机是 针对电源效率进行了微调 通过使电源输出与每个物理CPU的最佳电压要求相匹配。研究团队估计,这每年可节省约1MW的电力,并减少约100万美元的运营成本。

二越’的方法可能永远不会直接转化为PC或移动行业,但是’指示制造商如何在非典型领域寻找减少功耗和提高效率的方法。它与旨在改善多核和多核设计的研究项目相吻合,并与多种功能相关联 英特尔’Haswell的TSX扩展 以及直接在硬件中实现程序的想法,以利用增加的晶体管数量。

这些是我们预计将在未来3-5年主导设备周期的项目和计划。此后,情况发生了变化。

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