Цього року головний індикатор прогресу обчислювальної техніки – закон Мура – офіційно оголосили «мертвим». Про це в лютому вийшла стаття в авторитетному науковому журналі Nature. Але виявилося, що посмертне життя закону Мура досить дивне.
Закон Мура – це маркетингове спостереження, за яким у мікросхемах кожні два роки збільшується вдвічі кількість транзисторів. Саме завдяки цьому роками кожне нове покоління процесорів було суттєво продуктивніше за попереднє. Сьогодні темпи сповільнилися, і 5-річні ноутбуки виконують офісні завдання так само швидко, як нові гаджети.
Експерти вже давно пророкували смерть закону Мура, поки журнал Nature не поставив остаточну крапку. Але за останній місяць у кремнієвій індустрії відбулося багато цікавого:
- Intel випустила нове покоління процесорів, яке ненабагато швидше за попереднє;
- Intel затримує перехід на технологічний процес 10 нанометрів;
- новий чіп Apple A10 всередині iPhone 7 став одним з найшвидших процесорів.
Експерти схиляються до думки, що в нинішньому застої в процесоробудуванні винні не лише фізичні обмеження, а й Intel. Вона тривалий час просувала єдиний підхід: більше транзисторів та зменшення їхнього розміру. Це дозволило нам мати майже 30 років розвитку процесорів загального призначення в дуеті з Windows – його ще називають Wintel.
Тим часом п’ять років розвитку між iPhone 4S та iPhone 7 у Apple намагалися отримати повний контроль над кремнієвими компонентами. Нове покоління систем на чіпі з фірмовою літерою A виходили кожні два роки та давали суттєве збільшення продуктивності. Загалом за п’ять років процесори серії А стали швидшими майже у 12 разів:
Відмінність підходу Apple від Intel у тому, що перша не збільшувала продуктивність за рахунок зростання кількості транзисторів. Замість цього вона фокусується лише на тих транзисторах, які потрібні в її смартфонах та планшетах. Хоча новий A10 має чотири ядра ARM з архітектурою big.LITTLE, чіп Apple однаково продуктивно працює під навантаженням та при обробці ядра iOS.
Що Apple A10 говорить про майбутнє
Останні 50 років продуктивність процесорів росла бувально стрибками, породивши глобальну технологічну індустрію. Сьогодні подібне неможливо через те, що виробники дійшли до мінімальних розмірів транзисторів. Зменшувати їх стає дуже складно та дорого, про що свідчить затримка Intel з впровадженням техпроцесу на 10 нанометрів.
Але навіть без заміни кремнію на щось інше прогрес не зупиниться. Він лише прийме нову форму: програмне забезпечення найближчі десятиліття ставатиме апаратним забезпеченням. «Залізо» стане настільки тісно пов’язаним із софтом, що неможливо буде сказати, де закінчується одне та починається інше.
Подібною тісною інтеграцією програмних та апаратних компонентів займається не лише Apple. NVIDIA, наприклад, робить те саме зі своїми відеочіпами. Вони сьогодні здатні не лише формувати картинку, а й робити інші обчислювальні операції. Останні раніше виконувалися програмами на центральному процесорі. Серед таких функцій – розділення кадрів для лівого та правого очей у віртуальній реальності.
Софт стає «залізом»
Перехід програм в апаратну частину дозволяє «вичавити» всю можливу продуктивність завдяки оптимізації. Раніше її не потрібно було робити, адже можна було дочекатися нового покоління процесорів, яке було б значно продуктивнішим.
Міграція софту сьогодні набирає обертів. Минулого місяця журнал The Register повідомив, що Microsoft розробляє спеціальний процесор для своїх окулярів доповненої реальності HoloLens. Чіп має 24 ядра та оброблює всі дані в 200 разів швидше, ніж попередник – процесор загального призначення Intel Atom.
В еру симбіозу софту і заліза розробникам знадобляться нові інструменти. Адже написання коду буде також означати, що необхідно з’єднати процесорів в чіпі. Ймовірно, нові інструменти для програмістів будуть засновані на штучному інтелекті.
За матеріалами: The Register
