هواوی میخواهد محدودیتهای قانون مور را با سیستم مقیاسبندی جدید خود پشت سر بگذارد
قانون مقیاسبندی تاو هواوی یک چارچوب مقیاسبندی مبتنی بر زمان معرفی میکند تا عملکرد سیستم و تراکم ترانزیستورها را بهبود دهد.
صنعت نیمههادی به سرعت به نقطه عطفی نزدیک میشود. سال گذشته، سامسونگ تولید انبوه اولین نود ۲ نانومتری را برای چیپستهای Exynos 2600 آغاز کرد. سایر بازیگران، از جمله TSMC، کوالکام، مدیاتک و اینتل نیز در زمینه فناوری به دستاوردهای مهمی رسیدهاند. تا اینجا، قانون مور همچنان پابرجاست (حداقل از نظر روحیه). اما فراتر از این، پایبندی به این قانون به دلیل محدودیتهای فیزیکی و گلوگاههای فناوری تقریباً غیرممکن خواهد شد. به عنوان جایگزین، هواوی سیستم جدیدی با نام قانون مقیاسبندی تاو ارائه کرده است.
قانون مور که توسط گوردون مور، یکی از بنیانگذاران اینتل، در سال ۱۹۶۵ مطرح شد، یک مشاهده تجربی است که تعداد ترانزیستورها روی یک میکروچیپ تقریباً هر دو سال دو برابر میشود، در حالی که هزینه یک رایانه نصف میشود. از آن زمان، این قانون رشد نمایی قدرت محاسباتی و مقرونبهصرفه بودن این دستگاهها را هدایت کرده است. اما شش سال بعد، اکثر کارشناسان و فناوران پذیرفتهاند که قانون مور مرده است.
یک اتم سیلیکون حدود ۰.۲ نانومتر عرض دارد، یعنی ۲ نانومتر فقط معادل ۱۰ اتم در عرض است. در این اندازه، فیزیک کوانتومی باعث میشود الکترونها به طور غیرقابل کنترل تمایل پیدا کنند. بنابراین، فناوری فرآیند ۲ نانومتر فعلی فقط یک نامگذاری بازاریابی است تا نشان دهد تراشهها طوری عمل میکنند که انگار اندازهشان تا این حد کاهش یافته است. در واقع، شرکتها از معماریهای بستهبندی جدید و استراتژیهای انباشتهسازی مانند سیستم روی تراشههای یکپارچه برای افزایش عملکرد استفاده میکنند.
ه تینگبو، رئیس بخش کسبوکار نیمههادی هواوی، روز دوشنبه در سخنرانی اصلی خود در سمپوزیوم بینالمللی مدارها و سیستمهای IEEE ۲۰۲۶ (ISCAS) شرکت کرد. در طول سخنرانی، او قانون مقیاسگذاری تاو را به عنوان یک اصل راهنمای جدید برای توسعه آینده صنعت نیمههادی ارائه داد.
هواوی در یک پست خبری اعلام کرد که این قانون پیشنهاد میکند «مقیاسگذاری هندسی با مقیاسگذاری زمانی به عنوان اصل راهنمای جدید برای تکامل نیمههادیها و سیستمهای الکترونیکی جایگزین شود.» همچنین ادعا کرد که «فناوریهای نوآورانهای مانند LogicFolding میتوانند برای فشردهسازی مداوم تأخیر انتشار سیگنال و بهبود پایدار چگالی ترانزیستور مورد استفاده قرار گیرند.»
قانون مقیاسگذاری تاو پیشنهاد میکند که از زمان به عنوان یک مکانیزم مقیاسگذاری استفاده شود، به این صورت که عناصر سختافزاری فیزیکی در طول زمان پردازش یا اجرا در همان قطعه سیلیکون مجدداً مورد استفاده قرار گیرند. به بیان سادهتر، به جای این که بپرسیم «چند ترانزیستور فیزیکی میتوان روی این تراشه جا داد؟»، این سؤال را مطرح میکند که «چطور میتوانیم ترانزیستورهای موجود را چندین بار در یک چرخه اجرای واحد مورد استفاده قرار دهیم؟»
بنابراین، در حالی که در قانون مور تنها راه رسیدن به ۱۰۰۰ گام منطقی ساختن ۱۰۰۰ گیت منطقی فیزیکی روی تراشه است، طبق قانون تاو میتوان با ساختن مجموعهای کوچکتر از گیتهای بسیار انعطافپذیر و «تا زدن» پویا آنها برای پردازش این گامها به صورت متوالی در زمان، به این هدف دست یافت.
و برای پاسخ به «چگونه»، هواوی اعلام کرد فناوریهای هستهای نوآورانهای مانند LogicFolding و سایر معماریهایی که از ترکیب چندسطحی نرمافزار-سختافزار در سراسر دستگاهها، مدارها، تراشهها و سیستمها استفاده میکنند، میتوانند کمککننده باشند. بنابراین، به جای شکستن مرزهای فیزیکی چیدمان سنتی مدار، هواوی پیشنهاد میدهد از یک سیستم نرمافزاری برای تغییر پویا تعداد گیتهایی که میتوانند در یک نانوثانیه اجرا شوند، استفاده شود.
جالب اینجاست که این فقط یک تمرین در فیزیک نظری هم نیست. در طول سخنرانی اصلی، مدیر اجرایی فاش کرد که تا سال ۲۰۳۱، هواوی تراشههایی را بر اساس قانون مقیاسگذاری تاو طراحی خواهد کرد که دارای چگالی ترانزیستوری معادل تراشهای با فناوری ساخت ۱.۴ نانومتر خواهند بود.
