"Точечное" охлаждение
Исследователи из лаборатории изучения цепей корпорации Intel под руководством Рэма Кришнамурти (Ram Krishnamurty) идут немного иным путем - они, как мудрые медики, берутся не лечить болезнь, а устранить ее причину.
Рэм Кришнамурти и его сотрудники решили внимательнее разобраться, какие конкретно участки микропроцессора выделяют больше тепла, а какие - меньше. Для этого они использовали широко известную технологию "тепловидения". В результате специалисты обнаружили, что до пугающих любого пользователя 125 градусов Цельсия нагревается лишь небольшой участок процессора - ALU (Arithmetic and Logic Unit, элемент для логических и арифметических операций), тогда как вся остальная часть, включая кэш-память, нормально функционирует при вполне приемлемой для кристалла температуре не выше 65 градусов.
Если процессор выполняет простую пересылку данных из одного участка памяти в другой, то это не приводит к нагреву. А вот когда производятся сложные математические операции, процессор нагревается. Мало того, современные процессоры корпорации Intel используют не одно, а от четырех до 24 ALU. Поскольку все ALU пересылают данные друг другу, они располагаются поблизости друг от друга, что еще больше увеличивает плотность выделения тепла.
Чтобы снизить тепловыделение, исследователи под руководством Рэма Кришнамурти разработали новую схему ALU, которая позволяет повысить производительность процессора и снизить тепловыделение. "Новая технология позволяет в четыре раза снизить потери мощности на тепловое излучение", - утверждает Стив Павловский (Stephen S. Pawlowski), главный директор по технологиям и генеральный менеджер по архитектуре и планированию подразделения Digital Enterprise Group корпорации Intel. В группе Кришнамурти были достигнуты наивысшие показатели по быстродействию ALU в отрасли: 10 ГГц для 32-разрядного целочисленного ALU, изготовленного по технологии 130 нм, и 7 ГГц для 64-разрядного целочисленного ALU, изготовленного по технологии 90 нм. Эти показатели быстродействия в два-три раза выше, чем у других компаний. Новый элемент ALU решили назвать Nozomi - в честь высокоскоростного японского поезда.
"Мы осознали, что именно ALU являются "горячими точками" микропроцессора: они потребляют львиную долю мощности, и в будущем это будет только усугубляться, - говорит Кришнамурти. - 64-разрядный ALU типа Nozomi, протестированный в нашей лаборатории, потребляет всего-навсего 300 милливатт, что в два с лишним раза меньше, чем аналогичные устройства других производителей".
