Как охладить микропроцессор с тактовой частотой 30 ГГц?

Патрик Гелсингер: «Сейчас приспосабливаемся мы, а в будущем будут приспосабливаться машины»

Патрик Гелсингер, вице-президент корпорации Intel, считает, что если создавать процессоры, основываясь на прежних принципах, они станут работать намного быстрее, но при этом потребуют настолько большой мощности, что использовать эти процессоры будет невозможно. Этот вопрос обсуждался в начале февраля на конференции International Solid-State Circuits Conference.

По образному выражению Гелсингера, в 2005 году высокопроизводительные процессоры будут горячи как «ядерный реактор», а спустя еще десять лет — как «поверхность солнца».

Скорость давалась легко

Чтобы сохранить темпы увеличения скорости, Intel совершенствовала архитектуру каждого нового микропроцессора, увеличивала размер кристалла и наращивала мощность.

«Мы стремились добиться увеличения частоты и действовали в этом направлении очень активно», — сказал Гелсингер.

Однако хотя процессоры каждого следующего поколения были быстрее, они становились больше и требовали больше питания. Имеющиеся сегодня способы отвода тепла пока позволяют обеспечить приемлемый температурный режим даже для этих процессоров, но в будущем подобных средств будет недостаточно.

«Мы не знаем, как охладить 5000-ваттный процессор», — заметил Гелсингер. Можно было бы использовать поглотители тепла и системы охлаждения большего размера, но пользователям-то требуются настольные и мобильные компьютеры меньшего размера.

Перед инженерами теперь стоит задача добиться большей процессорной мощности от каждого затраченного киловатта энергии. Возможными решениями станут транзисторы с низким энергопотреблением, использование многопоточных процессоров, новых модулей кэш-памяти второго уровня и даже установка нескольких процессоров на одном кристалле.

Вне зависимости от того, какой из методов приведет к успеху, Intel рассчитывает на соблюдение закона Мура. Один из основателей Intel Гордон Мур еще в 1971 году предсказал, что число транзисторов, размещаемых на пластине кремния, будет удваиваться каждые два года. С тех пор, когда процессор 4004 имел 2300 транзисторов, и до конца минувшего десятилетия, когда количество транзисторов на кристалле исчислялось уже миллиардами, его прогноз оправдывался.

Будущие настольные ПК смогут выполнять работу, которая сейчас по силам только ультрадорогим суперкомпьютерам. Казалось бы, для чего может понадобиться столь высокое быстродействие? Гелсингер считает, что недостатка в хороших идеях нет. Сверхмощные процессоры смогут более эффективно выполнять такую работу, как поддержка сетевых коммуникаций, шифрование, преобразование речи в текст, обработка естественных языков и даже распознавание пространственных движений. Но еще важнее — эволюция взаимодействия пользователей со своими персональными компьютерами.

«Человеко-машинный интерфейс будет меняться, — уверен Гелсингер. — Сейчас приспосабливаемся мы, а в будущем будут приспосабливаться машины».

Поделитесь материалом с коллегами и друзьями