प्रोसेसर की कठिनाइयाँ

हाल ही में, मॉस्को पॉलिटेक्निक संग्रहालय में, कंप्यूटर स्टैंड को गंभीरता से अपडेट किया गया था - इंटेल ने अपना स्टैंड वहां रखा, जिसे " रेत से प्रोसेसर के लिए " कहा जाता था। अब से, यह स्टैंड स्कूल ट्रिप का एक अभिन्न अंग बन जाएगा, लेकिन यहां तक ​​कि वयस्कों को मैं आपको सलाह देता हूं कि संस्था में पांच साल से अधिक समय तक दौरा न करें - 2016 तक इंटेल ने संग्रहालय को गंभीरता से "अपग्रेड" करने की योजना बनाई है ताकि यह दुनिया के शीर्ष दस विज्ञान संग्रहालयों में प्रवेश कर सके!



इसी नाम का तीन-भाग व्याख्यान चक्र इस घटना के साथ मेल खाने के लिए समयबद्ध था। दो व्याख्यान पहले ही बीत चुके हैं - आप कट के तहत उनकी सामग्री पा सकते हैं। ठीक है, अगर आप इस सब में रुचि रखते हैं, तो आपके पास अभी भी तीसरे व्याख्यान में भाग लेने का समय है, जिसके बारे में जानकारी पोस्ट के अंत में है।

मुझे यह स्वीकार करने में कोई शर्म नहीं है कि इस पाठ का अधिकांश भाग वास्तव में पहले व्याख्यान का सारांश है, जो रूस में इंटेल के अनुसंधान और विकास के क्षेत्र में बाहरी परियोजनाओं के निदेशक निकोलाई सुएटिन द्वारा आयोजित किया गया था। अधिकांश भाग के लिए, यह आधुनिक अर्धचालक प्रौद्योगिकियों और उन समस्याओं के बारे में था जो वे सामना करते हैं।

मैं दिलचस्प पढ़ना शुरू करने का प्रस्ताव करता हूं, और हम बहुत मूल बातें शुरू करेंगे।

प्रोसेसर

तकनीकी रूप से, एक आधुनिक माइक्रोप्रोसेसर एक अल्ट्रा-बड़े एकीकृत सर्किट के रूप में बना है, जिसमें कई अरब तत्व शामिल हैं - यह मनुष्य द्वारा बनाई गई सबसे जटिल संरचनाओं में से एक है। किसी भी माइक्रोप्रोसेसर के प्रमुख तत्व असतत स्विच - ट्रांजिस्टर होते हैं। विद्युत प्रवाह (ऑन-ऑफ) को अवरुद्ध और पास करके, वे कंप्यूटर तर्क सर्किट को दो राज्यों में काम करने में सक्षम करते हैं, अर्थात, एक बाइनरी सिस्टम में। ट्रांजिस्टर के आकार को नैनोमीटर में मापा जाता है। एक नैनोमीटर (एनएम) एक मीटर का एक अरबवाँ (10–9) हिस्सा है।

45-एनएम निर्माण तकनीक का उपयोग करके बनाए गए 2000 से अधिक ट्रांजिस्टर फाटकों को एक एकल मानव बाल के एक खंड पर रखा जा सकता है। अगर हम नैनो टेक्नोलॉजी के बारे में अधिक विस्तार से बात करते हैं, तो 2008 में, जारी किए गए सेमीकंडक्टर चिप्स के 227 बिलियन डॉलर से अधिक लगभग पूरे "नैनो" बाजार में थे, जबकि चुंबकीय डिस्क, ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक, आदि। अभी भी 15% से अधिक नहीं बनाता है।

प्रोसेसर बनाते समय काम का मुख्य हिस्सा लोगों द्वारा बिल्कुल नहीं किया जाता है, लेकिन रोबोट तंत्र द्वारा - यह वह है जो सिलिकॉन वेफर्स को आगे और पीछे खींचता है। प्रत्येक प्लेट का उत्पादन चक्र 2-3 महीने तक पहुंच सकता है।



प्रोसेसर के उत्पादन की तकनीक के बारे में अधिक विस्तार से (और स्पष्ट रूप से), मैं आपको और अधिक बताऊंगा, लेकिन अभी के लिए, काफी संक्षेप में।

प्लेटें वास्तव में रेत से बनी होती हैं - पृथ्वी की पपड़ी में प्रचलन के संदर्भ में, ऑक्सीजन के बाद सिलिकॉन दूसरा स्थान लेता है। रासायनिक प्रतिक्रियाओं के माध्यम से, सिलिकॉन ऑक्साइड (SiO ₂ ) को अच्छी तरह से साफ किया जाता है, जिससे यह साफ से गंदा हो जाता है। माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक के लिए, मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन की आवश्यकता होती है - यह एक पिघल से प्राप्त होता है। यह सब एक छोटे क्रिस्टल (जो पिघल में उतारा जाता है) से शुरू होता है - बाद में यह एक व्यक्ति से बढ़ने वाले विशेष एकल-क्रिस्टल "बैल" में बदल जाता है। फिर मुख्य दोष हटा दिए जाते हैं और विशेष बल्ब (हीरे के पाउडर के साथ) डिस्क में काट दिए जाते हैं - प्रत्येक डिस्क को सावधानी से बिल्कुल चिकनी और चिकनी (परमाणु स्तर पर) सतह पर संसाधित किया जाता है। प्रत्येक प्लेट की मोटाई लगभग 1 मिमी है - पूरी तरह से ताकि यह टूट न जाए या झुक न जाए, यानी कि आप इसके साथ आराम से काम कर सकें।

प्रत्येक प्लेट का व्यास 300 मिमी है - थोड़ी देर बाद सैकड़ों, या हजारों प्रोसेसर भी इस क्षेत्र पर "विकसित" होंगे। वैसे, इंटेल, सैमसंग, तोशिबा और टीएसएमसी ने पहले ही घोषणा की है कि वे 450 मिमी प्लेटों के साथ काम करने में सक्षम उपकरण विकसित कर रहे हैं (अधिक प्रोसेसर एक बड़े क्षेत्र पर फिट होंगे, जिसका अर्थ है कि प्रत्येक की कीमत कम होगी) - उनके लिए संक्रमण पहले से ही योजनाबद्ध है 2012 साल।

यहां प्रोसेसर की क्रॉस-सेक्शनल इमेज दी गई है:



शीर्ष पर एक सुरक्षात्मक धातु आवरण है, जो सुरक्षात्मक कार्य के अलावा, गर्मी वितरक के रूप में भी कार्य करता है - यह है कि हम कूलर को स्थापित करते समय उदारता से थर्मल ग्रीस के साथ धब्बा करते हैं। गर्मी के तहत वितरक सिलिकॉन का एक बहुत ही टुकड़ा है जो सभी उपयोगकर्ता कार्यों को करता है। यहां तक ​​कि निचला एक विशेष सब्सट्रेट है, जो तारों के संपर्क के लिए आवश्यक है (और "पैर" के क्षेत्र में वृद्धि) ताकि प्रोसेसर को मदरबोर्ड के सॉकेट में स्थापित किया जा सके।

चिप में स्वयं सिलिकॉन होता है, जिस पर धातुकरण की 9 परतें होती हैं (तांबे से बनी) - बस इतने ही स्तरों की आवश्यकता होती है ताकि, एक निश्चित कानून के अनुसार, सिलिकॉन सतह पर स्थित ट्रांजिस्टर को कनेक्ट करना संभव हो (क्योंकि एक ही स्तर पर यह सब करना असंभव है)। वास्तव में, ये परतें तारों को जोड़ने के रूप में कार्य करती हैं, केवल बहुत छोटे पैमाने पर; ताकि "तार" एक-दूसरे को शॉर्ट-सर्किट न करें, वे ऑक्साइड की एक परत (कम ढांकता हुआ निरंतर) के साथ अलग हो जाते हैं।



जैसा कि मैंने ऊपर लिखा है, प्रोसेसर की यूनिट सेल एक फील्ड इफेक्ट ट्रांजिस्टर है। पहले सेमीकंडक्टर उत्पाद जर्मनी से थे और पहले ट्रांजिस्टर इससे बनाए गए थे। लेकिन जैसे ही क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर बनाया जाने लगा (जिसके द्वार के नीचे एक विशेष इन्सुलेट परत है - एक पतली ढांकता हुआ फिल्म जो ट्रांजिस्टर के "चालू" और "बंद") को नियंत्रित करती है, जर्मेनियम तुरंत "मर गया", सिलिकॉन का रास्ता दे रहा है। पिछले 40 वर्षों में, सिलिकॉन डाइऑक्साइड (SiO ₂ ) का उपयोग फाटक ढांकता हुआ के लिए मुख्य सामग्री के रूप में किया गया है, जो इसकी विनिर्माण क्षमता और ट्रांजिस्टर की विशेषताओं में व्यवस्थित रूप से सुधार की संभावना के कारण था क्योंकि उनका आकार घट जाता है।

स्केलिंग नियम सरल है - ट्रांजिस्टर के आकार को कम करते हुए, ढांकता हुआ की मोटाई आनुपातिक रूप से घटनी चाहिए। इसलिए, उदाहरण के लिए, 65 एनएम की तकनीकी प्रक्रिया वाले चिप्स में, SiO ₂ के गेट ढांकता हुआ परत की मोटाई लगभग 1.2 एनएम थी, जो पांच परमाणु परतों के बराबर है। वास्तव में, यह इस सामग्री के लिए भौतिक सीमा है, क्योंकि ट्रांजिस्टर में आगे की कमी के परिणामस्वरूप (और इसलिए सिलिकॉन डाइऑक्साइड परत में कमी), गेट ढांकता हुआ के माध्यम से रिसाव की मात्रा काफी बढ़ जाती है, जो महत्वपूर्ण वर्तमान नुकसान और अत्यधिक गर्मी पीढ़ी की ओर जाता है। इस मामले में, सिलिकॉन डाइऑक्साइड परत इलेक्ट्रॉनों की क्वांटम टनलिंग के लिए एक बाधा है, क्योंकि ट्रांजिस्टर के राज्य की गारंटी नियंत्रण की संभावना गायब हो जाती है। तदनुसार, यहां तक ​​कि सभी ट्रांजिस्टर के सही निर्माण (आधुनिक प्रोसेसर में संख्या कई अरब तक पहुंच जाती है) के साथ, उनमें से कम से कम एक की खराबी का मतलब है कि पूरे प्रोसेसर तर्क की खराबी, जो आसानी से आपदा का कारण बन सकती है - यह देखते हुए कि माइक्रोप्रोसेसर ऑपरेशन को व्यावहारिक रूप से नियंत्रित करते हैं। सभी डिजिटल डिवाइस (आधुनिक सेल फोन से लेकर कार ईंधन प्रणाली तक)।



ट्रांजिस्टर के लघुकरण की प्रक्रिया भौतिकी के नियमों के खिलाफ नहीं गई, लेकिन कंप्यूटर की प्रगति, जैसा कि हम देखते हैं, बंद नहीं हुआ। इसका मतलब है कि ढांकता हुआ के साथ समस्या किसी तरह हल हो गई थी। और उन्होंने वास्तव में फैसला किया - 45nm पर स्विच करते समय, इंटेल ने एक नई सामग्री का उपयोग करना शुरू कर दिया, तथाकथित उच्च-के ढांकता हुआ, जिसने सिलिकॉन डाइऑक्साइड की एक पतली पतली परत को बदल दिया। उच्च-ढांकता हुआ निरंतर k (उच्च-k) (SiO _{2 के} लिए 20 बनाम 4) के साथ दुर्लभ-पृथ्वी धातु ऑक्साइड हेफ़नियम पर आधारित परत मोटी हो गई है, लेकिन इससे रिसाव की धारा दस गुना से अधिक कम हो गई है, जबकि सही और stably नियंत्रण की क्षमता बनाए रखते हुए ट्रांजिस्टर का संचालन। नए ढांकता हुआ पॉलीसिलिकॉन से बने गेट के साथ खराब रूप से संगत है, लेकिन यह एक बाधा नहीं बन गया - नए ट्रांजिस्टर में गेट ऑपरेशन की गति बढ़ाने के लिए धातु से बना था।



इस प्रकार, हेफ़नियम का उपयोग करके माइक्रोप्रोसेसर के बड़े पैमाने पर उत्पादन में स्विच करने वाली इंटेल दुनिया की पहली कंपनी बन गई। इसके अलावा, निगम अभी भी हथेली से संबंधित है - कोई भी अभी भी इस तकनीक को पुन: पेश नहीं कर सकता है, क्योंकि एक ढांकता हुआ फिल्म परमाणु बयान द्वारा बनाई गई है, सामग्री को केवल एक परमाणु की मोटाई के साथ लगातार परतों में जमा किया जा रहा है।

हाफ़नियम (lat। Hafnium, Hf) - एक भारी आग रोक चांदी-सफेद धातु, आवधिक प्रणाली का 72 तत्व, 1923 में खोला गया। दुनिया में, औसतन लगभग 70 टन हेफ़नियम का सालाना खनन किया जाता है। इस तथ्य के बावजूद कि धातु दुर्लभ पृथ्वी है और अपेक्षाकृत कम खनन किया जाता है, चिंता का कोई कारण नहीं है। सबसे पहले, ऑक्साइड का उपयोग किया जाता है, और दूसरी बात, ऑक्साइड फिल्म की मोटाई केवल समय के साथ कम हो जाएगी। और तीसरा, यदि आप एक क्यूबिक सेंटीमीटर हेफ़नियम लेते हैं और इसे सतह पर ऐसी मोटाई की परत के साथ वितरित करते हैं जो चिप्स में उपयोग किया जाता है, तो 10 फुटबॉल के मैदान के बराबर क्षेत्र को हेफ़नियम की एक फिल्म के साथ कवर किया जाएगा। कुछ ऐसा ही :)

दिलचस्प बात यह है कि इन अनुच्छेदों को पढ़ने के बाद, आपको यह अंदाजा हो गया कि इतने छोटे से क्षेत्र में अरबों ट्रांजिस्टर डिजाइन, निर्माण और फिट कैसे होते हैं? और यह आखिर में कैसे काम करता है और, एक ही समय में, काफी उचित पैसा खर्च होता है? मैं बहुत विचारशील था, हालांकि इससे पहले कि मुझे लगता है कि यह सब स्पष्ट था और मेरे पास सोचने के लिए भी विवेक था, “ अरे, इतना महंगा क्यों? केवल एक प्रोसेसर के लिए! ":)

1965 में, इंटेल कॉर्पोरेशन के संस्थापकों में से एक गॉर्डन मूर ने एक अनुभवजन्य अवलोकन दर्ज किया, जो बाद में उनके नाम का प्रसिद्ध कानून बन गया। मेमोरी चिप्स के प्रदर्शन में वृद्धि का एक ग्राफ पेश करते हुए, उन्होंने एक जिज्ञासु पैटर्न की खोज की: चिप्स के नए मॉडल समय के बराबर अंतराल के बाद विकसित किए गए - लगभग 18-24 महीने - अपने पूर्ववर्तियों की उपस्थिति के बाद, जबकि चिप्स की क्षमता हर बार दो बार बढ़ी।



बाद में, गॉर्डन मूर ने पैटर्न की भविष्यवाणी की, यह सुझाव देते हुए कि माइक्रोप्रोसेसरों में ट्रांजिस्टर की संख्या हर दो साल में दोगुनी हो जाएगी - वास्तव में, लगातार नवीन तकनीकों का निर्माण करते हुए, इंटेल 40 वर्षों से मूर के कानून को लागू कर रहा है।

ट्रांजिस्टर की संख्या में वृद्धि जारी है, हालांकि "आउटपुट" प्रोसेसर का आकार अपेक्षाकृत अपरिवर्तित रहता है। फिर से, कोई रहस्य नहीं है - यह स्पष्ट हो जाता है यदि आप निम्नलिखित रिश्ते को देखते हैं।



जैसा कि आप देख सकते हैं, हर दो साल में एक बार सामयिक आयाम 0.7 गुना कम हो जाते हैं। ट्रांजिस्टर के आकार को कम करने के परिणामस्वरूप, उनकी स्विचिंग गति अधिक है, कीमत कम है और बिजली की खपत कम है।

वर्तमान में, इंटेल 32nm तकनीक का उपयोग करके प्रोसेसर जारी कर रहा है। 45nm तकनीक से मुख्य तकनीकी अंतर:
- 9 धातुकरण स्तर का उपयोग किया जाता है
- एक नई पीढ़ी हाई-के डाइलेक्ट्रिक का उपयोग किया जाता है (हेफ़नियम ऑक्साइड भी, लेकिन विशेष योजक के साथ - परिणामस्वरूप परत 0.9 एनएम सिलिकॉन ऑक्साइड के बराबर है)

एक धातु गेट बनाने के लिए एक नई तकनीकी प्रक्रिया के निर्माण ने सभी ट्रांजिस्टर (45nm की तुलना में) के प्रदर्शन में 22% की वृद्धि के साथ-साथ तत्वों के उच्चतम घनत्व को भी बढ़ा दिया, जिसके लिए उच्चतम वर्तमान घनत्व की आवश्यकता थी।

उत्पादन

संयुक्त राज्य अमेरिका, इजरायल और आयरलैंड - इंटेल तीन देशों में प्रोसेसर बनाती है। फिलहाल, 32nm प्रौद्योगिकी का उपयोग करके प्रोसेसर के बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए कंपनी के 4 कारखाने हैं। ये हैं: ओरेगन में डी 1 डी और डी 1 सी, एरिजोना में फैब 32 और न्यू मैक्सिको में फैब 11 एक्स । इन कारखानों के डिजाइन और उनके काम में कई दिलचस्प चीजें हैं, लेकिन मैं अगली बार इस बारे में बात करूंगा।



ऐसे संयंत्र की लागत लगभग $ 5 बिलियन है, और यदि आप एक ही बार में कई पौधे बनाते हैं, तो निवेश की मात्रा को कई गुना सुरक्षित किया जा सकता है। यह देखते हुए कि हर दो साल में एक बार प्रौद्योगिकी परिवर्तन होता है, यह पता चलता है कि संयंत्र में $ 5bn का "पुनर्ग्रहण" करने और लाभ कमाने के लिए 4 साल का समय है। जिससे स्पष्ट निष्कर्ष खुद पता चलता है - अर्थव्यवस्था बहुत तकनीकी प्रगति के विकास को निर्धारित करती है ... लेकिन, इन सभी विशाल आंकड़ों के बावजूद, एक एकल ट्रांजिस्टर के निर्माण की लागत में गिरावट जारी है - अब यह एक डॉलर के एक अरबवें हिस्से से कम है।

यह सोचने की ज़रूरत नहीं है कि 32nm के लिए कई कारखानों के संक्रमण के साथ, सब कुछ अचानक इस तकनीकी प्रक्रिया के अनुसार किया जाना शुरू हो जाएगा - वही चिपसेट और अन्य परिधीय सर्किट बस इसकी ज़रूरत नहीं है - ज्यादातर मामलों में वे 45nm का उपयोग करते हैं। 22nm सीमा को अगले साल के शुरू में पूरी तरह से लेने की योजना है, और 2013 तक यह 16nm होने की संभावना है। कम से कम इस वर्ष, एक परीक्षण प्लेट (22nm) पहले से ही बनाया गया है, जिस पर प्रोसेसर के काम करने के लिए आवश्यक सभी तत्वों के प्रदर्शन का प्रदर्शन किया गया है।



* ND0 द्वारा UPD * फाटक ढांकता हुआ की मोटाई कम करने की आवश्यकता एक फ्लैट संधारित्र के सरल सूत्र द्वारा तय की गई है:

ट्रांजिस्टर का गेट क्षेत्र कम हो जाता है, और ट्रांजिस्टर के संचालन के लिए, गेट ढांकता हुआ की क्षमता को बनाए रखा जाना चाहिए।
इसलिए, इसकी मोटाई को कम करना आवश्यक था, और जब उच्च ढांकता हुआ स्थिरांक वाली सामग्री को ढूंढना असंभव हो गया।

सिलिकॉन युग कब खत्म होगा? सटीक तारीख अभी भी अज्ञात है, लेकिन यह निश्चित रूप से दूर नहीं है। 22nm तकनीक में, यह निश्चित रूप से "लड़ाई" करेगा, सबसे अधिक संभावना है कि यह 16nm में रहेगा ... लेकिन फिर मज़ा भाग शुरू हो जाएगा। आवर्त सारणी, सिद्धांत रूप में, काफी बड़ी है और इसमें से चुनने के लिए बहुत कुछ है) लेकिन सबसे अधिक संभावना है, सब कुछ न केवल रसायन विज्ञान में आराम करेगा। प्रोसेसर की दक्षता को या तो टोपोलॉजिकल आयाम (वे अब कर रहे हैं) को कम करके, या उच्च वाहक गतिशीलता के साथ अन्य यौगिकों का उपयोग करके संभव होगा - शायद गैलियम आर्सेनाइड, संभवतः "सनसनीखेज" और होनहार ग्राफीन (वैसे, यह सैकड़ों गुना गतिशीलता है) सिलिकॉन से अधिक)। लेकिन समस्याएं हैं। अब तकनीक को 300 मिमी के व्यास के साथ प्लेटों को संसाधित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है - इस तरह की प्लेट के लिए आवश्यक गैलियम आर्सेनाइड की मात्रा केवल प्रकृति में नहीं है, और ग्राफीन (यह शब्द इस शब्द के "डिकान्टर" लिखने पर दृढ़ता से जोर देता है) अभी भी बनाने के लिए बेहद मुश्किल है - उन्होंने सीखा कि यह कैसे करना है, लेकिन बहुत सारे दोष हैं, समस्याएँ। प्रजनन, मिश्रधातु आदि।

सबसे अधिक संभावना है, अगला कदम सिलिकॉन पर मोनोक्रिस्टलाइन गैलियम आर्सेनाइड का चित्रण होगा, और फिर ग्राफीन होगा। और, शायद, माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक का विकास न केवल प्रौद्योगिकियों में सुधार के मार्ग के साथ-साथ चलेगा, बल्कि एक मौलिक रूप से नए तर्क को विकसित करने के मार्ग के साथ-साथ, इसे भी खारिज नहीं किया जा सकता है। चलो शर्त लगा लो, सज्जनों? ;)



सामान्य तौर पर, अब प्रौद्योगिकी और उच्च गतिशीलता के लिए संघर्ष करना पड़ता है। लेकिन एक बात स्पष्ट है - प्रगति को रोकने का कोई कारण नहीं है।

टिक टीएसी

प्रोसेसर के निर्माण की प्रक्रिया में दो बड़े "भाग" होते हैं। पहले के लिए, आपके पास स्वयं विनिर्माण तकनीक होनी चाहिए, और दूसरे के लिए आपको WHAT की समझ बनाने की आवश्यकता है और कैसे - आर्किटेक्चर (ट्रांजिस्टर कैसे जुड़े हैं)। यदि दोनों नई वास्तुकला और नई तकनीक बनाई जाती है, तो विफलता के मामले में "दोषियों" को ढूंढना मुश्किल होगा - कुछ कहेंगे कि "आर्किटेक्ट" दोष, दूसरों कि टेक्नोलॉजिस्ट हैं। सामान्य तौर पर, ऐसी रणनीति का पालन करना बहुत ही अदूरदर्शी है।

इंटेल में, नई प्रौद्योगिकी और वास्तुकला की शुरूआत समय के साथ फैली हुई है - एक वर्ष में प्रौद्योगिकी पेश की जाती है (और पहले से ही विकसित वास्तुकला नई तकनीक का उपयोग करके निर्मित होती है - अगर कुछ गलत हो जाता है, तो प्रौद्योगिकीविदों को दोष देना होगा); और जब नई तकनीक पर काम किया जाता है, तो आर्किटेक्ट इसके लिए एक नई वास्तुकला बनाएंगे, और अगर कुछ साबित तकनीक पर काम नहीं करता है, तो आर्किटेक्ट को दोष देना होगा। इस रणनीति को "टिक-टैक" कहा जाता था।

टिक- टो एक व्यापक माइक्रोप्रोसेसर विकास रणनीति है जिसे इंटेल ने सितंबर 2006 में इंटेल डेवलपर फोरम में घोषित किया था। विकास चक्र को दो चरणों में विभाजित किया गया है - टिक और इसलिए। "टिक" का अर्थ है प्रक्रिया का लघुकरण और माइक्रोआर्किटेक्चर में अपेक्षाकृत छोटे सुधार। "तो" का मतलब है कि एक नए माइक्रोआर्किटेक्चर के साथ प्रोसेसर जारी करना, लेकिन मौजूदा प्रक्रिया का उपयोग करना। इंटेल की योजना के अनुसार, चक्र के प्रत्येक भाग में लगभग एक वर्ष लगना चाहिए।

अधिक स्पष्ट रूप से:



प्रौद्योगिकी विकास की वर्तमान गति के साथ, अनुसंधान और विकास में निवेश की एक शानदार राशि की आवश्यकता है - सालाना इंटेल इस व्यवसाय में $ 4-5bn का निवेश करता है। काम का एक हिस्सा कंपनी के अंदर होता है, लेकिन इसके बाहर बहुत कुछ है। बेल लैब्स (नोबेल पुरस्कार विजेता) की समानता में कंपनी में एक पूरी प्रयोगशाला रखना लगभग असंभव है।
एक नियम के रूप में, विश्वविद्यालयों में पहले विचार रखे जाते हैं - ताकि विश्वविद्यालयों को पता चले कि वास्तव में क्या काम करना है (कौन सी तकनीकें मांग में हैं और क्या प्रासंगिक होंगी), सभी "अर्धचालक कंपनियां" एक संघ में एकजुट हो गई थीं। उसके बाद, वे एक तरह का रोडमैप प्रदान करते हैं - यह उन सभी समस्याओं के बारे में बात करता है जो सेमीकंडक्टर उद्योग अगले 3-5-7 वर्षों में सामना करेंगे। सिद्धांत रूप में, किसी भी कंपनी को सचमुच एक या किसी अन्य नवीन विकास के विश्वविद्यालय में जाने और "लाभ उठाने" का अधिकार है, लेकिन डेवलपर विश्वविद्यालय, एक नियम के रूप में, इसके अधिकारों को बरकरार रखता है - इस दृष्टिकोण को "खुला नवाचार" कहा जाता है। इंटेल कोई अपवाद नहीं था और समय-समय पर छात्रों के विचारों को सुनता है - संरक्षण के बाद, इंजीनियरिंग स्तर पर चयन और वास्तविक परिस्थितियों में परीक्षण, विचार के पास एक नई तकनीक बनने का हर मौका है।

यहाँ दुनिया भर के अनुसंधान केंद्रों की सूची दी गई है जो इंटेल (विश्वविद्यालयों को छोड़कर) के साथ काम करता है:



उत्पादकता में वृद्धि से अधिक महंगे कारखाने बनते हैं, और इससे प्राकृतिक चयन होता है। इसलिए, उदाहरण के लिए, 4 साल में खुद को फिर से तैयार करने के लिए, प्रत्येक इंटेल कारखाने को प्रति घंटे कम से कम 100 वर्किंग प्लेट्स का उत्पादन करना चाहिए। प्रत्येक प्लेट पर हजारों चिप होते हैं ... और यदि आप कुछ गणना करते हैं, तो यह स्पष्ट हो जाएगा कि यदि इंटेल के पास वैश्विक प्रोसेसर बाजार का 80% नहीं था, तो कंपनी केवल लागतों को वापस नहीं ला सकती है। निष्कर्ष - हमारे अपने "डिजाइन" और हमारे अपने समय में अपने उत्पादन के लिए दोनों काफी लाभहीन हैं - कम से कम आपको एक विशाल बाजार की आवश्यकता है। प्राकृतिक चयन का परिणाम नीचे देखा जा सकता है - जैसा कि आप देख सकते हैं, इसकी "डिजाइन" और उत्पादन के साथ, कम और कम कंपनियां तकनीकी प्रगति के साथ तालमेल रखती हैं। बाकी सभी को फैबलेस मोड पर जाना पड़ा - उदाहरण के लिए, न तो ऐप्पल, न ही एनवीआईडीआईए, और न ही एएमडी के पास अपने कारखाने हैं और उन्हें अन्य कंपनियों की सेवाओं का उपयोग करना होगा।

इंटेल के अलावा, दुनिया भर में 22nm तकनीक के लिए केवल दो कंपनियां संभावित रूप से तैयार हैं - सैमसंग और TSMC, जिन्होंने पिछले साल अपने कारखानों में $ 1 बिलियन से अधिक का निवेश किया था। इसके अलावा, TSMC की अपनी स्वयं की डिजाइन इकाई (केवल फाउंड्री) नहीं है - वास्तव में, यह सिर्फ एक उच्च तकनीक फोर्ज है जो अन्य कंपनियों से आदेश स्वीकार करता है और अक्सर यह भी नहीं जानता कि यह क्या करता है।



जैसा कि आप देख सकते हैं, प्राकृतिक चयन केवल 3 वर्षों में काफी जल्दी से पारित हुआ। इससे दो निष्कर्ष निकाले जा सकते हैं। पहला यह है कि किसी के कारखाने के बिना उद्योग के नेता बनने की संभावना नहीं है; दूसरा - वास्तव में, आप अपने संयंत्र के बिना सफल हो सकते हैं। द्वारा और बड़े, एक अच्छा कंप्यूटर, दिमाग और "आकर्षित" करने की क्षमता पर्याप्त है - बाजार में प्रवेश करने की दहलीज बहुत कम हो गई है, और इस कारण बहुत सारे "स्टार्टअप" दिखाई दिए हैं। कोई व्यक्ति एक निश्चित योजना के साथ आता है जिसके लिए एक निश्चित बाजार है या कृत्रिम रूप से बनाया गया है - नौसिखिए निर्माता बढ़ रहे हैं ... लाभ! लेकिन फाउंड्री बाजार की दहलीज नाटकीय रूप से बढ़ी है और केवल बढ़ती रहेगी ...

हाल के वर्षों में और क्या बदल गया है? यदि आप याद करते हैं, तो 2004 तक, "उच्च प्रोसेसर आवृत्ति, बेहतर" कथन काफी उचित था। 2004-2005 से शुरू होकर, प्रोसेसर की आवृत्ति लगभग बढ़ना बंद हो गई, जो एक प्रकार की भौतिक सीमाओं तक पहुंचने से जुड़ा हुआ है। अब आप मल्टी-कोर प्रदर्शन - समानांतर में कार्य करने के कारण उत्पादकता बढ़ा सकते हैं। लेकिन एक चिप पर कई कोर बनाने के लिए एक बड़ी समस्या नहीं है - उन्हें लोड में सही ढंग से काम करना बहुत अधिक कठिन है। परिणामस्वरूप - इस क्षण से सॉफ्टवेयर की भूमिका में नाटकीय रूप से वृद्धि हुई है और "प्रोग्रामर" के पेशे का महत्व केवल निकट भविष्य में गति प्राप्त करेगा।

सामान्य तौर पर, उपरोक्त योग करें :
- मूर का कानून लागू होता है
- नई प्रौद्योगिकियों और सामग्रियों के विकास की लागत में वृद्धि, साथ ही कारखानों को बनाए रखने की लागत बढ़ रही है
- उत्पादकता भी बढ़ रही है। 450 मिमी प्लेट पर स्विच करने पर एक कूदने की उम्मीद है

परिणामस्वरूप :
- "फ़ैबलेस" और "फाउंड्री" में कंपनियों को अलग करना
- आउटसोर्स कोर आर एंड डी
- सॉफ्टवेयर के विकास के कारण भेदभाव

अंत

क्या आपके लिए पढ़ना दिलचस्प था? मुझे उम्मीद है। बहुत कम से कम, मेरे लिए यह सब लिखना दिलचस्प था और इसे सुनना और भी दिलचस्प था ... हालाँकि मैंने भी पहले सोचा था, "वे इस व्याख्यान में क्या बताएंगे।"

पिछले हफ्ते मॉस्को पॉलिटेक्निक संग्रहालय में इंटेल फैलो शिक्षाविद बोरिस बाबयान द्वारा एक दूसरे व्याख्यान का आयोजन किया गया था। व्याख्यान रूसी माइक्रोप्रोसेसर विकास के इतिहास के लिए समर्पित था - दुर्भाग्य से, मेरे पास दूसरे व्याख्यान पर एक समान लेख लिखने का समय नहीं है। इसलिए, जो लोग नहीं आ सके, उनके लिए मैं व्याख्यान की केवल ऑडियो रिकॉर्डिंग की पेशकश कर सकता हूं।

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यह बुधवार (24 नवंबर, 2010) उसी स्थान पर "रेत से प्रोसेसर तक" चक्र से अंतिम व्याख्यान होगा - यह रूसी इंटेल लैब्स के प्रमुख ओलेग सेमेनोव द्वारा संचालित किया जाएगा। आओ, प्रवेश नि: शुल्क है।



जल्द मिलते हैं!