Жар холодных числ
Inside Intel, информационный бюллетень стран СНГ и Балтии
Любая вычислительная операция, произведенная с использованием полупроводникового устройства, вызывает в той или иной мере повышение его температуры, то есть порождает тепло, или "Жар холодных числ", как сказал когда-то Александр Блок, хотя и имел в виду нечто совсем другое. Тепловыделение всегда было одной из наиболее существенных проблем при работе полупроводниковых устройств любой логики и размера, причем с каждым годом эта проблема становится все более актуальной. Как же с ней бороться?
Великий маг и престидижитатор Кристобаль Хозевич Хунта из фантастической повести братьев Стругацких "Понедельник начинается в субботу" принципиально занимался решением только тех задач, которые не имели решения, поскольку все остальные задачи считал недостойными себя. Без сомнения, он с удовольствием занялся бы и решением задачи снижения тепловыделения на современном процессоре.
Подчиняясь неумолимому закону Мура, с каждым годом транзисторы становятся все меньше, а, значит, электронам приходится передвигаться по все более узким переходам, все более "энергично" сталкиваясь с атомами вещества и тем способствуя выделению все большего тепла. Чем больше транзисторов размещается на единице площади, тем больше мощности они потребляют и, соответственно, выделяют энергии. Плотность размещения транзисторов в современных чипах достигает миллионов единиц на квадратный миллиметр. Например, у 90-нанометрового ядра процессора IntelR PentiumR 4 (Prescott) на площади 112 мм2 размещено около 125 млн транзисторов!
Еще в относительно благополучном, с точки зрения тепловыделения, 2001 году Патрик Гелсингер, являвшийся в то время главным директором корпорации Intel по технологиям, заметил: "Если мы будем продолжать использовать современные методы разработки процессоров, то к 2010 году процессоры будут вырабатывать больше тепла на квадратный миллиметр, чем ядерный реактор". По его убеждению, решить эту проблему способны лишь совершенно новые, революционные методы.
Мы расскажем о нескольких направлениях исследований, которые ведутся сегодня в корпорации Intel в надежде решить "вечную" проблему.
