IBM çip dünyasında illərdir “divar” sayılan 1 nanometr həddini keçdiyini iddia edir. Şirkətin yeni NanoStack dizaynı prosessorları daha kiçiltmək yox, onları göydələn kimi yuxarıya doğru qurmaq ideyasına söykənir.
Nəticə isə kifayət qədər iddialıdır: dırnaq ölçüsündə səthə təxminən 100 milyard tranzistor sığdıran prototip və daha sürətli, daha qənaətcil hesablama gücü.
IBM niyə çipləri “üst-üstə yığmağa” başladı?
Onilliklərdir çip istehsalçıları Moore qanununu yaşatmaq üçün tranzistorları eyni səthdə getdikcə daha sıx yerləşdirirdilər. Amma ölçülər bir neçə atom səviyyəsinə yaxınlaşdıqca bu yol həm texniki, həm də fiziki baxımdan çətinləşir.
IBM-in NanoStack yanaşması klassik düz çip planından uzaqlaşır. Şirkət tranzistor qatlarını üçölçülü nanosheet arxitekturası ilə şaquli şəkildə üst-üstə yerləşdirir.
Bu, şəhərdə daha çox ev tikmək üçün hər yerə kiçik binalar səpmək əvəzinə, nəhəng göydələn ucaltmağa bənzəyir. Surrey University-dən kompüter alimi Professor Alan Woodward da IBM-in dizaynını məhz “100 mərtəbəli göydələn” analoqu ilə izah edib.
0.7 nm dövrü: 2 nm çiplər artıq köhnə görünür
IBM bildirir ki, yeni texnologiya 0.7 nanometr, yəni 7 angstrom səviyyəsinə enir. Müqayisə üçün, bu gün ən qabaqcıl kommersiya çipləri əsasən 2 nm sinfinə yaxın hesab olunur.
Şirkətin 2021-ci ildə təqdim etdiyi 2 nm texnologiyası ilə müqayisədə NanoStack təxminən iki dəfə daha yüksək tranzistor sıxlığı vəd edir. Bu, xüsusilə AI və yüksək performanslı hesablama sistemləri üçün ciddi üstünlük yarada bilər.
IBM-in laboratoriya testlərinə görə, NanoStack prototipi mövcud 2 nm çiplərlə müqayisədə 50% daha yüksək performans və 70% daha yaxşı enerji səmərəliliyi göstərib.
AI üçün daha çox yaddaş, daha az enerji itkisi
NanoStack yalnız tranzistor sayını artırmaqla kifayətlənmir. IBM həmçinin çip üzərində SRAM yaddaş miqyaslanmasında təxminən 40% irəliləyişdən danışır.
Bu detal vacibdir, çünki AI modelləri daha çox məlumatı daha sürətlə emal etməyə ehtiyac duyur. Çip daxilində yaddaşın daha səmərəli yerləşməsi gecikməni azalda və enerji sərfiyyatını aşağı sala bilər.
Yeni arxitekturada n-tip və p-tip tranzistorlar ayrı qatlarda yerləşdirilir. Bu isə mühəndislərə hər qat üçün materialları və dizaynı ayrıca optimallaşdırmağa imkan verir.
Rəqiblər haradadır və bu çipləri nə vaxt görəcəyik?
IBM-in iddiasına görə, NanoStack yanaşması Intel və Samsung kimi rəqiblərin hazırkı şaquli miqyaslama səviyyəsindən xeyli irəlidədir. Woodward-un analoqu ilə desək, rəqiblər 30-50 mərtəbəli bina mərhələsindəykən IBM 100 mərtəbəlik plan göstərir.
Amma bu, sabah mağazalarda sub-1 nm prosessor görəcəyimiz anlamına gəlmir. IBM texnologiyanın kommersiya istehsalına ən tezi təxminən 5 il ərzində çata biləcəyini bildirir.
Yəni bu gün təqdim olunan yenilik daha çox gələcəyin çip xəritəsini göstərir. Əgər NanoStack uğurla istehsala keçsə, AI serverlərindən smartfonlara qədər bir çox cihaz daha güclü və daha az enerji sərf edən hala gələ bilər.
Nəticə: IBM-in NanoStack texnologiyası çipləri sadəcə kiçiltmək dövrünün bitmədiyini, əksinə yeni — şaquli və daha ağıllı dizayn mərhələsinə keçdiyini göstərir.