Как разрабатываются и производятся процессоры: будущее компьютерных архитектур

Несмотря на постоянные усовершенствования и постепенный прогресс в каждом новом поколении, в индустрии процессоров уже долгое время не происходит фундаментальных изменений.

Огромным шагом вперёд стал переход от вакуума к транзисторам, а также переход от отдельных компонентов к интегральным схемам. Однако после них серьёзных сдвигов парадигмы такого же масштаба не происходило.

Да, транзисторы стали меньше, чипы — быстрее, а производительность повысилась в сотни раз, но мы начинаем наблюдать стагнацию…

Это четвёртая и последняя часть серии статей о разработке ЦП, рассказывающей о проектировании и изготовлении процессоров. Начав с высокого уровня, мы узнали о том, как компьютерный код компилируется в язык ассемблера, а затем в двоичные инструкции, которые интерпретирует ЦП. Мы обсудили то, как проектируется архитектура процессоров и они обрабатывают инструкции. Затем мы рассмотрели различные структуры, из которых составлен процессор.

Немного углубившись в эту тему, мы увидели, как создаются эти структуры, и как внутри процессора совместно работают миллиарды транзисторов. Мы рассмотрели процесс физического изготовления процессоров из необработанного кремния. Узнали о свойствах полупроводников и о том, как выглядят внутренности чипа. Если вы пропустили какую-то из тем, то вот список статей серии:

Часть 1: Основы архитектуры компьютеров (архитектуры наборов команд, кэширование, конвейеры, hyperthreading)

Часть 2: Процесс проектирования ЦП (электрические схемы, транзисторы, логические элементы, синхронизация)

Часть 3: Компонование и физическое производство чипа (VLSI и изготовление кремния)

Часть 4: Современные тенденции и важные будущие направления в архитектуре компьютеров (море ускорителей, трёхмерное интегрирование, FPGA, Near Memory Computing)

Перейдём к четвёртой части. Компании-разработчики не делятся с общественностью своими исследованиями или подробностями современных технологий, поэтому нам сложно чётко представить, что именно находится внутри ЦП компьютера. Однако мы можем взглянуть на современные исследования и узнать, в каком направлении движется отрасль.

Подробнее
Пожалуйста, оцените статью:
Пока нет голосов
Источник(и):

Хабр