HW novinky: jaká bude doba po křemíku?

29. 5. 2015 | David Ježek | Hardware | 3212×

Po křemíku přijdou další prvky, které umožní posun výroby pod hranici 10 nanometrů. Na tu se připravují všichni, v čele s Intelem. Vedle tohoto tématu se podíváme na jedné straně na počátek konce DDR3 pamětí a na straně druhé na připravovaný standard umožňující využití NVDIMM modulů v DDR4 slotech.

Samsung ukázal 10nm FinFET „wafli“, první smartphony přijdou začátkem roku 2017

Samsung již nějakou dobu vyrábí pro sebe i své zákazníky 14nm FinFET čipy na 300mm waferech. Ve vývoji samozřejmě ale má už i technologii nástupnickou, tedy 10nm FinFET. Prozatím to vypadá, že vše půjde hladce, neboť zástupci firmy již ukazují první 300mm wafer s takto pokročilými čipy a můžeme tak očekávat, že první čipy se objeví již ve druhé polovině příštího roku. Do reálných produktů se dostanou s obvyklou prodlevou, konkrétně v případě Samsungu má být prvním produktem, který 10nm FinFET čipy ponese, smartphone Galaxy S8 (případně více modelů, pokud bude zachováno uvádění modelu standardního a k tomu Edge).

Pokud by též šlo vše podle tradičního modelu, tak první, kdo si takovouto výrobu zaplatí, i kdyby ještě v „rizikové fázi“, může být Apple. Pokud z posledních generací byla SoC Apple A7 vyráběna 28nanometrově a A8/A8X pomocí 20nm technologie, řada A9 využije první finFET výroby (ať již 14nm u Samsungu, nebo 16nm u TSMC) a řekněme že Apple A10 v druhé polovině roku 2016 by mohl být tím vůbec prvním. V souvislosti s Apple A10 se hovoří o 10nm FinFET výrobě jak u Samsungu, tak u TSMC, která si chce tohoto významného partnera udržet. Dle dostupných neoficiálních informací lze říci, že pokud vše půjde u TSMC hladce (což by po letech bylo výjimečné), tak může TSMC získat díky svým výrobním kapacitám i 100% z celkového objemu výroby čipu(ů) A10. Z generace A9 u něj Apple nechává údajně vyrábět pouze necelou třetinu, a i na tu prý dosáhl jen díky vlivu šéfa společnosti Foxconn.

Intel také hovoří o 10 nanometrech, už také ví jak bude vyrábět 7nm procesem

Intel již 14nanometrově FinFET technologií vyrábí i své větší a velké x86 procesory, takže tuto technologii v jeho podání berme jako odladěnou, vždyť už má v běhu 2. generaci výroby. 10nm FinFET procesu Intelu přijde oproti výrazně starším roadmapám později, přesto však včas. Lze předpokládat, že první čipy přijdou na svět v příštím roce (s ukázkou ještě letos). Momentálně Intel finišuje a piluje tuto výrobní technologii ve své testovací továrně Fab D1X v oregonském Hillsboro. Jakmile bude technologie plně dokončena, bude 1:1 přenesena do produkční továrny Fab 28 v israelském Kirjat Gatu, nacházejícím se přibližně uprostřed mezi Tel Avivem a Jeruzalémem.

Tímto procesem bude následně vyráběno širší množství procesorů, ať již malé třídy Atom, nebo větší čipy CannonLake a též výpočetní Xeony Phi. Postupně bude proces v letech budoucích zaváděn i v jiných továrnách. Jako vždy ale platí, že Intel může roadmapu přehodnotit a buď vše urychlit, nebo naopak pozdržet, podle momentální situace na trhu (aby svými 10nm výrobky neparazitoval prodeje těch 14nm). Bližší detaily o plánech s 10nm FinFET technologií se od Intelu dozvíme ve druhé polovině roku.

Následně už dojde na 7nm výrobní proces, o kterém již pár měsíců víme, že nebude u Intelu stavět jen na klasické křemíkové technologii, ale dojde na nějaké významné inovace. Technologický expert David Kantner odhaduje obecně pro celý IT průmysl použití technologie Quantum Well FET, přičemž sám Intel v roce 2009, ještě v době planárních tranzistorů vyvíjel technologii InGaAs Quantum Well FET využívající indium + gallium + arsen. V roce 2011 již Intel hovořil o InGaAs Quantum Well FinFET, tedy „3D“ variantě této technologie. Lze předpokládat, že když se jí celé roky věnuje, bude právě ona tím, co nasadí pro 7nm čipy. Minimálně experimentální výrobu na její bázi ale musí testovat na větších, v současnosti dostupných výrobních procesech, což znamená právě 10nm proces.

Intel odteď prakticky nepodporuje DDR3 paměti

S platformou Haswell-E přišly první procesory Intel výhradně s DDR4 řadičem a nastoupený trend pokračuje. Ač stávající architektury s podporou DDR3, tedy například Haswell Refresh či Broadwell, ještě nějakou dobu na trhu vydrží, Intel směřuje výhradně k DDR4, neboť stejně jako Haswell-E, i Skylake má podporovat pouze DDR4.

Platforma Skylake-S, která bude příští desktopovou, sice vedl DDR4 u některých modelů zvládne i DDR3L, ale to jsou spíše výjimky z pravidla. Intel již tradičně ze svých platforem odstraňuje zastaralá rozhraní, vedle starších generací DRAM se to historicky týkalo třeba PCI slotů (které jsou dnes na deskách realizovány jen přídavnými řadiči), stejně jako IDE/PATA konektorů pro pevné disky. Naopak ale Intel platformám rychleji dominují nová rozhraní, ať již třeba sloty M.2, nebo SATA Express a se skřípěním zubů řekněme třeba i Thunderbolt.

Obvyklý vývoj po ukončení podpory dané generace DDR pamětí je takový, že ceny modulů klesnou a zejména se jich začnou zbavovat upgradující „early-adopteři“. DDR3 moduly, které jsou nyní poměrně drahé (zmiňovat ČNB se u pomalu stává rutinou) by se tak v nadcházejících několika měsících mohly dostat na rozumnější hodnoty. Na nich mohou vydržet až do doby, než DDR3 platformy definitivně „umřou“, výrobci DRAM čipů přesedlají téměř plně na DDR4 a DDR3 tak stihne osud DDR2, nyní velmi drahých a vlastně už tak trochu nedostatkových pamětí (kdy jste naposledy viděli kupříkladu kit DDR2-1200 modulů?).

JEDEC připraví standard pro použití NVDIMM modulů v DDR4 slotech

JEDEC Solid State Technology Association ve spolupráci s SNIA NVDIMM SIG ohlásil přípravu technologického standardu pro použití NVDIMM modulů v DDR4 slotech / s DDR4 řadiči. Pracovní skupina JC-45 tak připraví nový hybridní standard, který umožní v počítačích kombinovat v DDR4 paměťových slotech jak klasické DDR4 DRAM moduly, tak NVDIMM.

NVDIMM, neboli nevolatilní DIMM moduly, jsou dalším uplatněním paměťových čipů, které uchovávají data i po odpojení napájecího napětí. V tuto chvíli je řeč zejména o NAND flash čipech, které budou na NVDIMM modulech do DDR4 slotů osazovány, ale výhledově bude NVDIMM standard využívat i jiné nevolatilní paměťové technologie. Vydání finální verze standardu je očekáváno ještě v tomto roce.

V první generaci se počítá s podporou pro dva typy využití. První je NVDIMM-N, kombinující DRAM A NAND flash moduly, kde flashové moduly budou sloužit jako úložiště pro zálohování/obnovu dat DRAM modulů. Varianta NVDIMM-F umožní přímou adresaci NVDIMM modulů v systému, tedy takové SSD přímo na DDR4 řadiči procesoru.

NVDIMM a jejich použití v paměťových slotech je vyvíjeno již nějakou dobu a výrobci modulů to již předváděli na více výstavách. Ale až nyní se rodí univerzálně platný a dlouhodobý standard, podporovaný úplně všemi. DDR3 tu s námi jsou již nějakých 8 let a podobné lze očekávat i od DDR4. Když se podíváme, jakou cestu urazily NAND flash čipy od roku 2007, tak nám musí být jasné, že NVDIMM moduly budou hrát stále významněnjší roli, zejména i díky tomu, že DDR4 řadiče jsou dnes primárně přímou součástí CPU, což znamená vůbec nejrychlejší způsob komunikace (jakkoli se tomu PCI Express SSD osazená ve slotech s PCI Express linkami přímo z CPU též velmi blíží).

V rámci nové specifikace, která rozšíří možnosti DDR4, bude podpora NVDIMM modulů realizována specifickým údajem v SPD kódu a stejně tak bude definován soubor signálů v DIMM konektoru DDR4, který umožní podporu P&P.

       

Komentáře

[Odin1918]

Pekny clanek, diky za nej.

[pc2005]

Pokud by též šlo vše podle tradičního modelu, tak první, kdo si takovouto výrobu zaplatí, i kdyby ještě v „rizikové fázi“, může být Apple. Pokud z posledních generací byla SoC Apple A7 vyráběna 28nanometrově a A8/A8X pomocí 20nm technologie, řada A9 využije první finFET výroby (ať již 14nm u Samsungu, nebo 16nm u TSMC) a řekněme že Apple A10 v druhé polovině roku 2016 by mohl být tím vůbec prvním.

Tak pokud to bude u Samsungu, tak první bude Samsung ne? (když to jsou jeho továrny, tak i výroba s velkým množstvím zmetků se mu vyplatí)

Jinak Xilinx Ultrascale+ prý budou na TSMC’s 16FF+ FinFET 3D. Ti si klidně dokáží zaplatit i zmetkovitou výrobu. V případě chybného bloku, prostě udělají z vadného čipu easypath řadu (a ještě si za to nechají zaplatit).

ad InGaAs Quantum Well FinFET obrázek: ví někdo, kterej z těch rozměrů je teda těch 7nm?

[Michal Kubeček]

DDR3 moduly, které jsou nyní poměrně drahé (zmiňovat ČNB se u pomalu stává rutinou)

Na ČNB bych to neházel, nebo aspoň zdaleka ne jen na ni. Na podzim 2012 jsem 2x8 GB DDR-3 kupoval pod 1750 Kč s DPH, dneska stojí skoro dvojnásobek - až tak moc ČNB korunu neoslabila.

[lertimir]

Souhlas. A podobná je situace u disků. V roce 2011 stály 2TB disky pod 1800Kč u nejlevnější a pod 2K u všech desktopových. v současnosti se pod 1Kč na 1GB dostat nedá v žádné velikosti. Důvod je podle snižení konkurence. Různých výrobců je málo a nemají důvod zlevňovat.

[jn]

U těch disků se to svádělo na povodně v továrně na diskové hlavičky, která údajně zásobuje všechny tři hlavní výrobce a několik dalších. Podle mě už po těch letech musí mít novou výrobní linku několikanásobně zaplacenou včetně rezervy na příští povodně. To jsem takto jednou zakoupil 2TB za +-1600 a po několika dnech jsem chtěl koupit druhý (data skladuji raději v minimálně dvou kopiích) a ceny se šplhaly k deseti tisícům (a vsadil bych se, že nešlo o nově nakoupené kusy). Pod korunu za gigabajt jsou občas k mání osmiterabajtové disky (7450 - >8000Kč). Je to jednak hodně peněz najednou, jednak z jednoho zakoupeného exempláře nemám moc dobrý dojem. Takže 3 terra za 3200 zůstavají.

Ty paměti ovšem stojí dvojnásobek od doby, kdy jsem sestavoval zatím poslední počítač (cca listopad 2013). Sada dvou DDR3 modulů po 8 GB ne úplně těch nejlevnějších stála 18OO. Momentálně a již dlouho stojí tuto částku jedna paměť - tedy dvojnásobné zdražení. Když jsem po půl roce a následně několikrát zjišťoval, kolik stojí ty samé nebo srovnatelné komponenty, zjišťoval jsem opakovaně, že jsou nepatně dražší (většinou byl rozdíl nepatrný (v sestavě by to dohromady udělalo maximálně pět stovek o které by byl levnější HDD), ale u těch pamětí to bylo jak řikám). Prostě vystihli jsme právě vhodnou dobu, což se mi zase tak často nestává. To se odehrálo v době, kdy "slovním intervencím" nikdo nevěřil a k té skutečné bylo daleko. A i kdyby, tohle přece neni rozdíl mezi 24,20 a 27,40 Kč/€.

[lertimir]

Ty zaplavy zpusobily, ze samsung a hitashi prodali tovarny. V tom roce 11 byla tvrda cenova valka vyrobcu pameti. A nekdo krachnul. Ted nevim o koho presne slo.

[Libor Chocholaty]

Problém je spíš kurzu koruny vůči dolaru.