Джон Кармак: Кремниевые процессоры достигнут предела миниатюризации через два поколения

Джон Кармак: Кремниевые процессоры достигнут предела миниатюризации через два поколения

Бывший ведущий программист студии id Software, а ныне технический директор Oculus Джон Кармак принял участие в подкасте Джо Рогана The Joe Rogan Experince, где затронул обширный ряд тем, начиная с его ранних дней и заканчивая работой в Oculus. Там же он делился своим мнением касательно производительности смартфонов в сравнении с PC. Еще из интересного Кармак заявил, что ожидает сокращение техпроцессов производства CPU еще на пару узлов, но это будет потолком для кремниевых процессоров.

Я думаю, мы точно еще увидим пару шагов миниатюризации. Чипы станут еще дешевле, будут несколько быстрее, количество ядер возрастет, но это будет финиш.

Я надеюсь на другие потенциальные вещи. Возможно, мы что-то придумаем из углеродных нанотрубок или с фотонной обработкой. Вариантов много, но я не уверен, что сейчас это достаточно надежные вещи, на которые мы можем рассчитывать. 

Недавно мы писали о 16-битном процессоре, построенном из углеродных нанотрубок, который включает лишь 14 тысяч транзисторов. Для сравнения, новейший Ryzen 9 3900X включает почти 10 миллиардов транзисторов.

Что касается технологического процесса, TSMC обещает начать производство 3 нм процессоров к 2022 году. 

Иллюстрация в шапке: Dimitris Ladopoulos

43 Комментария

  • ...говорит нам человек, не создавший ни одного процессора.

    10
  • количество ядер возрастет, но это будет финиш

    гонка ядер уже началась, нет предела количеству ядер, будут через 10 лет процы с сотней ядер, это не финиш

    5
  • @arico, Говорит нам человек заложивший многие основы программирования в игровой индустрии.

    36
  • @Imlerith, wikipedia - " Однако не каждый алгоритм поддается распараллеливанию, определяя, таким образом, фундаментальный предел эффективности решения вычислительной задачи согласно закону Амдала."

    0
  • @Imlerith, Сотня ядер хорошо. Но где взять столько электростанций, чтобы питать эти сотни ядер?

    1
  • @Leonhart, к сожалению, "заложение основ" имеет примерно никакое отношение к проектированию процессоров.

    0
  • Так замена кремнию давно есть же, никакого финиша не будет, чет последнее время он столько чепухи какой то говорит, осень что ли

    0
  • @Leonhart, и что? У него есть несколько образований по квантовой механики, фотолитографии и архитектуре кристаллов?

    5
  • @Normal, а где чепуха? Что то я в его словах про оптические или нановолоконные трубки чепухи не увидел. Увидел только что мы приходим к физическому пределу полупроводниковых структур и всё. Осень что ли?
    @Soto, У него вполне может быть самообразование в этой области. А почему, потому что он программист старой школы, когда часто работали напрямую с железом и там нужно знать хотя бы физическое основы.

    11
  • Такие заявления учитывают нвняшний уровень технологий и не учитывают "Джокеров" .Внезапных прорывов

    1
  • @Smartme, "Я надеюсь на другие потенциальные вещи. Возможно, мы что-то придумаем из углеродных нанотрубок или с фотонной обработкой." Ну он и указывает.

    2
  • @arico, @Soto, Говорят специалисты по мнению других людей... Какое у вас для этого образование?...

    0
  • @Tirtirich, Невнимательно прочел. Спасибо

    1
  • @BoomRu, нет и не будет специалистов "по мнению". Но есть тысячи инженеров с разнообразным образованием, опытом и практикой которые работают над проектами будущих техпроцессах.

    1
  • @Soto, у них 1000 разных вариантов физики в голове? Или я не понял?))

    0
  • @BoomRu, извините

    4
  • В который раз убеждаюсь, что люди читают только заголовки

    1
  • @Tirtirich, представь себе да. Если техпроцесс 3 нм это не означает что там транзисторы 3 нм. Там есть куда двигаться, вплоть до предела одноатомного транзистора., а это если представить в нынешней терминологии -1000 нм

    1
  • @Soto, ммм... Электронным взаимодействиям и шумам расскажите это. А потом двигайтесь куда угодно. Реальная задача это не сделать структуру, реальная задача заставить её работать.

    2
  • @Tirtirich, Электронными взаимодействиями занимается Чубайс, в остальном мире нашей вселенной такого понятия не существует.

    0
  • Так подумаешь, потом, после кремния, будут клепать архитектуры на основе графена и с 1нм.

    1
  • @Soto, ясно. Ну гугли силу кулона и силу лоренса, чо булем физику учить прям в комментах.

    1
  • @Leonhart, Не вижу никакой связи в данном контексте, между программированием и разработкой процессоров.

    -2
  • @Charley, А я не помню чтобы юзер arico сделал хоть одну игру перед тем как писать такое ".говорит нам человек, не создавший ни одного процессора."

    5
  • @Tirtirich, даже гуглить не стану, нет такой "силы Кулона" так же как "электронного взаимодействия"

    0
  • @Soto, Ну конечно нет.И Кармак лох, один только ты у нас гениален.

    1
  • @Soto, ну и ну, у нас тут что, симпозиум по наноэлектронике? Почему вы всегда к терминологии цепляетесь? Суть не в терминологии же:

    0,54307 нм это размер решётки кристаллического кремния используемого в производстве микросхем. Именно на него, а не на размер атома надо ориентироваться. Хотя и на размер атома, но только в графеновых технологиях позволяющих что то там уменьшить.
    Что бы организовать устойчивый p-n переход в количеств двух штук и что бы не образовался тунельный эффект и наводки от соседних нод требуется 10 пролётов и не забываем что мы должны прибавить диаметр 1 атома у кремния

    4
  • @Tirtirich, я не гениален, но ты несешь пургу. Давай сюда ссылки на "силы" и взаимодействия"

    1
  • @arico,
    Microsoft тоже не разрабатывает железо (cpu), однако они совместно с Intel, IBM работают над квантовыми cpu.
    И да, связь между кодэрством и разработкой cpu — прямая:
    https://news.microsoft.com/ru-ru/quantum-development-kit/

    6
  • @Soto,
    ЭЛЕКТРОН-ЭЛЕКТРОННОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ в твёрдых телах - взаимодействие между электронами проводимости. Э--э. в. определяет межэлектронное рассеяние ,плазменные колебания и экранирование (см. Плазма твёрдых тел). Осн. вклад в Э--э. в. вносит непосредств. кулоновское взаимодействие. Э--э. в. также осуществляется посредством обмена фононами (см. Электрон-фононное взаимодействие).

    Сила Кулона сила определяемая через закон Кулона. Обратно пропорциональна квадрату расстояния между зарядами. А отсюда следствие;) Чем меньше у нас электронная система тем выше шум вызываемой притягивающей заряды силой, частный случай понижение скорости теплового дрейфа электронов в параллельных полупроводниковых структурах. За счёт увеличивающейся силы притягивания\отталкивания между соседними проводниками, а как следствие всего этого необходимость увеличения силы тока дабы уменьшить влияние возросшего сопротивления проводника, отсюда вскочит температура и не факт что проводник такие перепады выдержит.

    Обожаю диванных пацанчиков которые свои культяпки тянут в серьёзные темы. Так интересно за счёт вас самоутверждаться(нет)

    @vrnRaptor, не потянет он симпозиум, он у мамы в технике шарит.

    4
  • А он не сказал чо там по мегатекстуре-то?

    0
  • @Tirtirich, я не знаю кого ты там обожаешь (предпочитаешь) но нет никакого ЭЛЕКТРОН-ЭЛЕКТРОННОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ! Но есть фундаментальное электромагнитное взаимодействие через бозоны, все остальное около научная чушь.

    1
  • @Soto, я предпочитал посещать в университете лабораторные работы и занятия по микропроцессорной электронике и полупроводниковой физике. Там как бы не на уровне бозонов конечно, это слово то исключительно для гениев, но понятным языком всё рассказывают и показывают, в частности что безмассовый бозон это у нас фотон, а в теории полупроводников это у нас становится мама дорогая фононом... А почему, сикрет который в интернетах только упоротый найдёт;) В приличном обществе за такое выгоняют с экзаменов молодой человек.

    3
  • @W6Q3, не могли бы вы прояснить свой аргумент? Ок, Microsoft участвует в проекте квантового процессора, молодцы (они много где участвуют, от проекта искусственного зрения до выращивания огурцов с помощью ИИ ). Каким образом их проект имеет отношение к Кармаку? В его Oculus, насколько я понимаю, не используются специально разработанные процессоры, раньше он тоже ничем таким не занимался.

    Про связь между кодерством и разработкой cpu я тоже ничего не понял. Следует ли понимать вас так, что все кодеры - разработчики cpu и автоматически получают базу знаний для рассуждений по этому вопросу?

    0
  • @arico, разве не надо разбираться в архитектуре процессоров, чтобы применять свои навыки программирования наиболее эффективно, учитывая особенности архитектуры? Да, он не может разработать процессор, но может быть в курсе ближайших путей развития их архитектуры. К тому же это не закрытая информация, и он говорит очевидные вещи. С каких это пор человеку запрещается обсуждать то, чем он интересуется?

    0
  • @Leonhart, Ну..... юзер arico ничего не доказывает и ни на что не претендует, это просто обычный (а может быть и не обычный) юзер, который хочет знать мнение истинного эксперта. Так что, я не вижу очередной связи, между желанием/требованием arico и его компетентностью. Тем более ни ты, ни я не знаем, кто он на самом деле, может он на самом деле является инженером по проектировке микропроцессоров. Поэтому, твоя/Ваша критика неуместна в его адрес.
    @vrnRaptor, Архитектура разная бывает, в программировании архитектура это более абстрактная особенность процессора, что то вроде виды регистров и их иерархия, общее понятие принципов работы процессора и памяти. Другое дело знание в области литографии, легирования элементов, структура и расположение компонентов (транзисторов, резисторов, конденсаторов и т.д. и т.п.), знаний физики электростатики, возможно квантовой физики и т.д. и т.п. А Кармак то, что он в этом понимает, для меня он диванный эксперт, а я как человек который который всем интересуется, хочет знать мнение профессионалов, а не от разработчика игр, который далёк от данной тематики.
    @W6Q3, Ты всё в кучу смешал, если Microsoft финансирует чью то деятельность, это не значит например глава Microsoft разбирается в квантовых процессорах, главе компании просто достаточно нанять нужных специалистов для помощи Intel, то есть можно сказать они объединяют усилия для разработки квантового процессора. А то что там Кармак говорит не имеет никакой ценности.

    И да, связь между кодэрством и разработкой cpu — прямая:

    Нет непрямая, уж поверь, та статья, что ты кинул, ничего не доказывает, не указывает связь между программированием и разработкой процессора.

    0
  • @vrnRaptor, про архитектуру - отличная ремарка, хороший ответ потянет на несколько тысяч символов, я постараюсь покороче. Сразу отмечу, что понимание архитектуры процессора в контексте разработки != пониманию принципов его проектирования или осознанию того, куда это проектирование пойдет дальше.

    Суть вот в чем. Применительно к разработке использование особенностей архитектуры означает работу с ассемблером и знакомство со специфическими наборами команд. В далекие времена первого Doom, когда на рынке было полтора процессора, тот же Кармак мог прицельно оптимизироваться под каждый и написать на ассемблере хороший кусок движка игры. Что, насколько я помню, и было сделано.

    Возможно, в те времена он действительно разбирался в архитектуре в том смысле, который вы можете вкладывать в это слово. В конце концов, тогда в чипах были сотни тысяч транзисторов, а не дикие миллиарды, как сейчас, совершенно смешной по нынешним меркам техпроцесс и возможность осуществлять контроль качества, просто исследуя ядро под микроскопом.

    С тех пор процессоры стали сильно сложнее, это изменило два момента. Во-первых, даже простой оптимизацией под конкретные процессоры уже никто не занимается - это слишком сложно и дорого, в лучшем случае оптимизация идет под семейства ну и актуальные наборы команд. Поэтому, например, регулярно слышны крики "Эй, на моем Intel XXX в игре YYY дикие тормоза" или "А почему на AMD XXX игра YYY не работает". Потому что в этих процессорах применяются наборы команд, на которые уже не хочется тратить деньги.

    Во-вторых, в пору раннего детства Кармака схему новой интегральной микросхемы можно было нарисовать на чертежной доске - я утрирую, но совсем немного. Сейчас для проектирования современного процессора нужны дикие деньги, команда очень-очень умных людей и человекогоды работы. Сфера интересов Кармака, насколько я знаю, лежит сильно в другой области.

    Разумеется, Джон - отличный парень, у него есть право иметь собственное мнение по любому вопросу и делиться им в любой момент. В самом первом комменте мне было откровенно лень формулировать мысль четче, но мое недовольство направлено не в сторону Кармака, а в сторону журналистов PCGamesN, решивших, что мнение человека, не имеющего к разработке процессоров никакого отношения и мельком высказанное во время двухчасового подкаста, где обсуждалось примерно что угодно, имеет какую-то ценность просто из-за его громкого имени.

    1
  • @Charley, «Сперва добейся» работает в обе стороны, об этом надо помнить. И Кармаку есть что предъявить за годы и десятилетия работы(этого человека можно смело включать в топ 10 людей повлиявших на игровую индустрию), в отличии от этого юзера.

    0
  • @Leonhart, То есть, что бы arico смог критиковать Кармака в его некомпетентности в области проектировки процессоров, arico сам должен чего то добиться? То есть если например человеку не понравилась какая то песня, и что бы сказать, что песня ему не нравится, он должен изначально чего то добиться?

    (этого человека можно смело включать в топ 10 людей повлиявших на игровую индустрию), в отличии от этого юзера.

    Это ни о чём не говорит. Разработка игр, программирование и проектировка процессоров разные вещи.

    Малахов то же уже сколько лет говорит про всякие там морковки да петрушки, на сколько они целебны, значит для тебя есть повод прислушиваться и верить в его медицинские трели?

    Пусть Кармак пишет что угодно, но для меня, то что он сказал, ничего не значит, потому что он не занимается проектировкой процессоров.

    Если бы arico пытался умничать и говорить, кто правильно говорит, кто не правильно, что то доказывал, можно было бы приписать ему фразу "Сперва добейся". А в данном случае это бред!

    -2
  • Ну цены точно нижу не станут на процессоры.

    0
  • @Charley, какая разница кто сообщил эти очевидные вещи? Если профессор философии скажет, что земля вращается вокруг солнца, с ним не согласимся, если это скажет астрофизик, то другое дело? Не важно кто это сказал, земля от этого не начнет вращаться по-другому.

    0
  • @vrnRaptor, Хорошо, я тебе тогда то же скажу очевидные вещи. Производить процессоры на углеродных нанотрубках экономически не выгодно, если их и будут выпускать, значит будут настолько дорогими, что проще будет купить десяток кремниевых. Тебе ведь не важно кто это сказал, главное, что это очевидные вещи. Или будешь оперировать фразой "диванный эксперт"?

    0
  • @Charley, уже лет пять говорят о том что нашли дешёвый способ производства графена в промышленных масштабах. Так что это устаревшая информация. Да, поначалу графеновые процессоры будут очень дорогими, как в свое время и ssd были не доступны для простых смертных, но так будет не всегда, с чего-то ведь надо начинать.
    p.s. Я предпочитаю оперировать фактами.

    0
Войдите на сайт чтобы оставлять комментарии.