💢 🛀🏾 🕙 ما وراء قانون مور 👿 👦🏽 👆🏼

ذهبت شائعات عن وفاة قانون مور إلى حد ما أتذكر. المناقشات التي نقترب من حجم الذرة ، وسرعان ما ستصبح الفكرة بأكملها غير مربحة ، سمعت منذ 30 و 20 و 10 سنوات مضت. هنا مجرد المهندسين مرارا وتكرارا دحضهم. لقد كانت العبقرية الهندسية هي التي جعلت قانون مور أحد "النبوءات التي تحقق ذاتها".

لن أتحدث عما إذا كانت التكنولوجيا قد وصلت إلى الحد الأقصى أم لا. على الرغم من التعليم الفيزيائي الإشعاعي ، أفهمه بشكل مشروط للغاية. يمكن لأولئك الذين يرغبون في الخوض في تقديم المشورة لك استشارة مراجعة حديثة . سوف أوافق على وجهة نظر مفكر آخر محترم للغاية ، بوب كولويل .

وفي الوقت نفسه ، يواصل صانعو الرقائق بناء (جيدًا ، أو على الأقل الإعلان عن) مصانع جديدة تعمل على تقنيات جديدة. لذلك لا يزال هذا مفيدًا. بالنسبة لي ، "من المرجح أن يكون المريض على قيد الحياة أكثر من الموت". سيتوقف التوسع في موروفسكايا عندما يصبح الخادم الذي يحتوي على معالجين تم تصنيعهما باستخدام التكنولوجيا الجديدة أكثر تكلفة من خادم مزود بـ 4 تم تصنيعها باستخدام القديم. وهذا بعيد عن القضية. لقد عملت مع 4 رؤوس وحتى 8 رؤوس. ولكن يتم تجميعها للطلب والوقوف مثل طائرة صغيرة.

مهمتي اليوم هي التحدث عن كيفية تأثير التكنولوجيا على العمارة والبرمجة. حول ما ينتظرنا "على الجانب الآخر من قانون مور". للعديد من الاتجاهات واضحة الآن. وبالتالي.

مساحة (حجم) البلورة تستحق وزنها بالذهب. تتوقف الترانزستورات عن "الانكماش" ، وحجم الرقاقة محدود . وبالتالي ، فإن عدد العناصر له حد. تزداد الأوهام الجديدة صعوبة على البلورة. على العكس من ذلك ، يزداد سعر الاكتناز. يهتم المصممون بالتحسين أكثر من الابتكار. وبناءً على ذلك ، سنرى ابتكارًا أقل وأقل على رقاقة CPU أو GPGPU. ربما يجب إعادة كتابة البرامج حتى أقل ، على الرغم من أنني لا أؤمن بالأخيرة.

التميز. نظرًا لأن الحجم والوظيفة واستهلاك الطاقة محدودان ، فلنلتزم بأكبر عدد ممكن من الرقائق. جيد ومختلف (النمو الهائل للمسرعات التي توقعها كولويل). أو نفس (التماثل المتماثل المتعدد). أو بشكل عام باستخدام المنطق القابل للبرمجة (FPGA). كل من هذه السيناريوهات لها مزاياها الخاصة. الأول يعطي أقصى أداء لكل واط لمهمة معينة. والثاني هو سهولة البرمجة. والثالث هو المرونة. ما هو السيناريو الذي يجري تنفيذه - سيقرر الوقت. كما أود أن أقول ، ستظهر الحياة كل شيء وستحكم على الجميع. وليس وقت الانتظار.

تعقيد NUMA: تموت بلورات مفردة ، تفسح المجال للشرائح الصغيرة. وبالتالي ، يزيد المصنعون من غلة المنتج. بالمناسبة ، yalda (العائد) هو النسبة المئوية للرقائق المناسبة ، وهذا هو أسوأ سر لأي صانع شرائح. خاصة في المراحل الأولى من العملية. لكن مثل هذا "اللصق" للشريحة من القطع يحمل صعوبات إضافية للمبرمجين. يختلف وقت الاتصال بين النوى داخل الشريحة وخارجها. وهذا مجرد مثال واحد لهيكل NUMA (وصول غير منتظم للذاكرة) الذي يزداد تعقيدًا. والآخر هو طوبولوجيا التوصيلات داخل الرقاقة. (المزيد - ذاكرة النطاق الترددي العالي. المزيد - التفرد. أ - المزيد ...) وكل هذا يجب أن يؤخذ في الاعتبار.

الدور المتزايد للمجهول:نظرًا لأننا نتحدث عن اتصالات المعالج الداخلي ، فسأذكر اتجاهًا آخر مثيرًا للاهتمام. إذا نظرت عن كثب إلى نشاط عمليات الاندماج والشراء لقادة السوق ، فمن السهل أن نفهم أن جميع الشركات العملاقة تفعل الشيء نفسه. تستثمر Intel في تكنولوجيا السيليكون الضوئيات وتشتري شبكات Barefoot . NVidia هي المسؤولة عن شراء Mellanox . وليس إنفينيباندا من أجل واحد. يدرك الجميع أن مجال المعركة المستقبلية هو اتصالات داخلية ومترجمة. ومن سيصبح "ملك التل" لن يتم تحديده من خلال مجموعات التعليمات أو نوع من المنطق المعقد ، ولكن بواسطة الحافلات والمفاتيح.

"الأصالة" (بتعبير أدق ، عدم التكرار):يتوجب علي في بعض الأحيان العمل مع مجموعات كبيرة من الرقائق. يحدث هذا عندما يتم إنشاء وبدء مجموعة جديدة للحوسبة عالية الأداء. ومؤخراً ، لاحظت شيئًا واحدًا مثيرًا للاهتمام. إذا كانت الرقائق السابقة التي تحمل نفس الوسم لا يمكن تمييزها تقريبًا ، فإن لكل منها الآن "طابعها" و "مزاجها" الخاص. يحتوي المعالج على آلية مدمجة لإدارة الطاقة. يعتمد ذلك على عدد النوى التي تعمل حاليًا ، والكتل المعنية ، ودرجة الحرارة ، وما إلى ذلك ، إلخ. ويبدو أن الطريقة التي يستهلك بها المعالج الطاقة وتبددها تعتمد على ظروف إنتاج مجموعة معينة ، وعلى موقعها في الرف وعلى كتلة العوامل الأخرى غير المنضبط. ونتيجة لذلك ، لاحظت انحرافًا في التردد (والأداء) بنسبة 15٪ تقريبًا. بالطبع ، هذا يؤدي إلى جميع أنواع الاختلالات (MPI ، OpenMP).وكيفية التعامل معها ليست واضحة بعد. ما لم يكن للقيام بتوزيع العمل الديناميكي.

وآخرها هو التردد: بالتأكيد لن يكون هناك أي نمو. لأسباب عديدة ، بما في ذلك استهلاك الطاقة والحجم وما إلى ذلك. أود أن أجرؤ على اقتراح أن التردد بشكل عام يجب تخفيضه. بأكثر طريقة غير مؤلمة لأداء مؤشر ترابط واحد (أي تحسين البنية). هنا ، بالطبع ، سوف يعاني Linpack ، المحبوب من قبل جميع المسوقين. لكن النظام سيصبح أكثر توازنا وسيتم تسهيل عمل مطوري الحديد. حسنًا ، في التطبيقات الحقيقية ، كلما قل عدد الدورات التي درسها المعالج ، في انتظار البيانات من الأجهزة البطيئة (الذاكرة ، الشبكة ، القرص) - كان ذلك أفضل.

هكذا يبدو لي عالم الكمبيوتر في حقبة ما بعد الحبو.
كيف تراه؟

ما وراء قانون مور

More articles: