Шта су ЦПУ чиплети?

Историјски гледано, процесори су брзо повећали перформансе у складу са неформалним „Муровим законом“. Муров закон је запажање да се број транзистора у процесорима, а тиме и процесорска снага процесора, удвостручује отприлике сваке две године.

Муров закон се прилично доследно држао деценијама откако је први пут постављен 1965. године, првенствено због тога што су произвођачи процесора стално напредовали у томе колико мали могу да направе транзисторе. Смањење величине транзистора процесора повећава перформансе јер више транзистора може да стане у мањи простор и зато што су мање компоненте енергетски ефикасније.

Муров закон је мртав

Реално, међутим, Муров закон никада неће важити заувек, јер постаје све теже и теже смањити компоненте што су мање. Од 2010. године, на скали од 14 и 10 нанометара – то је 10 милијардитог дела метра – произвођачи процесора су почели да наилазе на ивицу онога што је физички могуће. Произвођачи процесора су се заиста борили да наставе да смањују величину процеса испод 10 нм, иако су од 2020. доступни неки 7 нм чипови, а 5 нм чипови су у фази пројектовања.

Да би се изборили са недостатком скупљања процеса, произвођачи процесора су морали да користе друге методе како би наставили да повећавају перформансе процесора. Једна од ових метода је једноставно прављење већих процесора.

Принос

Једно од проблема са стварањем невероватно сложеног процесора као што је овај је то што принос процеса није 100%. Неки од направљених процесора су једноставно неисправни када су направљени и треба их бацити. Када правите већи процесор, већа површина значи да постоји већа шанса да сваки чип има грешку која захтева да се баци.

Процесори се праве у серијама, са много процесора на једној силиконској плочици. На пример, ако ове плочице садрже у просеку по 20 грешака, онда ће отприлике 20 процесора по плочици морати да се баци. Са малим дизајном ЦПУ-а могло би бити, рецимо, стотину процесора на једној плочици; губитак 20 није сјајан, али би принос од 80% требао бити профитабилан. Са већим дизајном, међутим, не можете да ставите толико процесора на једну плочицу, са можда само 50 већих процесора на плочицу. Губитак 20 од ових 50 је много болнији и много је мање вероватно да ће бити профитабилан.

Напомена: Вредности у овом примеру се користе само у сврху демонстрације и нису нужно репрезентативне за приносе у стварном свету.

Цхиплетс

Да би се изборили са овим проблемом, произвођачи процесора су одвојили неке од функционалности и компоненти у један или више одвојених чипова, иако они остају у истом целокупном пакету. Ови одвојени чипови су мањи него што би био један монолитни чип и познати су као „чиплети“.

Сваки појединачни чип чак и не мора да користи исти процесни чвор. Потпуно је могуће имати и 7 нм и 14 нм базиране чипове у истом укупном пакету. Коришћење другог процесног чвора може помоћи у уштеди трошкова, јер је лакше направити веће чворове, а приноси су генерално већи јер је технологија мање врхунска.

Савет: Процесни чвор је термин који се користи за означавање скале транзистора који се користе.

На пример, у АМД-овим серверским процесорима друге генерације ЕПИЦ, језгра процесора ЦПУ-а су подељена на осам засебних чипова, од којих сваки користи 7 нм процесорски чвор. Одвојени 14 нм чворни чип се такође користи за обраду И/О, или Инпут/Оутпут чипова и целокупног ЦПУ пакета.

Интел дизајнира неке од својих будућих ЦПУ-а тако да имају два одвојена ЦПУ процесорска чипа, од којих сваки ради на другом процесном чвору. Идеја је да се старији чвор за оставу може користити за задатке са нижим захтевима за енергијом, док се ЦПУ језгра новијег мањег чвора могу користити када су потребне максималне перформансе. Дизајн који користи сплит процесорски чвор биће посебно користан за Интел који се борио да постигне прихватљиве приносе за свој 10 нм процес