Из года в год корпорация Intel повышает энергоэффективность новых процессорных семейств. Skylake в этом плане оказался лучше Broadwell, а Broadwell был эффективнее Haswell. В перспективе, однако, стремление Intel наладить выпуск чипов с еще более низким энергопотреблением в совокупности с приближением отрасли к физическим ограничениям кремниевых транзисторов может привести к тому, что корпорации придется пожертвовать вычислительной мощностью процессоров ради энергоэффективности – по крайней мере, на первых порах.
По сообщениям Extreme Tech и MIT Technology Review, идея поставить энергоэффективность выше производительности исходит от руководителя технологического и производственного направления Intel Уильяма Холта, представившего свои прогнозы в отношении будущего кремниевых технологий на конференции International Solid-State Circuits Conference.
«Мы стоим на пороге больших перемен, – указал Холт. – Дальнейшие улучшения технологий позволят увеличить эффективность энергопотребления, но приведут к снижению производительности».
Потенциальное смещение акцентов Intel в сторону энергопотребления отражает существующие технологические реалии. Как указывается в публикации Extreme Tech, главная задача создателей процессоров заключается в том, чтобы увеличивать производительность все более и более компактных чипов. Но для использования этих чипов в смартфонах, портативных компьютерах и перспективных домашних устройствах, работающих от батареи, процессоры должны обладать низким энергопотреблением. Повышения энергоэффективности процессоров требует и появление многочисленных облачных сервисов, выполняющих функции цифровых помощников, хранилища файлов и потоковой передачи мультимедийного контента.
«Углеродный след центров обработки данных растет с угрожающей быстротой, – признал Холт. – И для процессоров, которые сегодня охватывают все больше бытовых, коммерческих и промышленных объектов, минимизация энергопотребления становится жизненно важной необходимостью».
Все та же старая мелодия
Снижение производительности во имя энергосбережения обусловлено применением новых материалов в транзисторах и на уровне микросхем. Процессы, которые в течение десятилетий использовались при создании и совершенствовании кремниевых микросхем, быстро теряют эффективность по мере дальнейшего уменьшения размеров транзисторов.
В настоящее время большинство процессоров создаются на базе комплементарной структуры металл-оксид-полупроводник (КМОП). Но необходимость повышения эффективности энергопотребления заставляет производителей задумываться о внедрении других технологий, которые в свою очередь приводят к уменьшению быстродействия чипов.
Когда произойдет этот переход, пока неясно. По сообщениям EETimes, корпорация Intel планирует «выжать из КМОП максимум возможного», после чего КМОП в сочетании с другими технологиями станет применяться при создании гибридной архитектуры. В публикациях ExtremeTech ориентировочными сроками перехода называется период после 2021 года.
Помимо Intel повышенное внимание эффективности энергопотребления уделяют и другие компании. В середине 2014 года в AMD заявили, что к 2020 году намерены добиться 25-кратного увеличения эффективности энергопотребления своих гибридных процессоров (Accelerated Processing Unit, APU). При этом в AMD не рассматривают возможность перехода на новые технологии создания транзисторов и микросхем. Речь идет о перестройке уже существующей архитектуры и перераспределении рабочей нагрузки между центральным и графическим процессорами, а также о совершенствовании общего управления энергопотреблением.
