Nvidia-forsker hardt ut mot Moores lov

[sinnaelgen]

har man egentlig så stor behov for dobbelt ytelse hver 18nde måned ?

[Kirchhoff]

har man egentlig så stor behov for dobbelt ytelse hver 18nde måned ?

 

Moores lov går ikke ut på ytelse, akkurat som Anders Jensen akkurat forklarte, men antall enheter per brikke. Les.

 

Legger til: Kan jeg bare få spørre: Hvorfor stiger effektforbruket når spenningen stiger, det burde da være motsatt. Er det fordi høyere spenning fører til mindre motstand over transistorene?

Endret 4. mai 2010 av O:M:A

[Harkonnen]

En kan også påstå at problemet de har nådd med tanke på varme også kan unngås hvis en går vekk fra kravet om luftkjøling. Dog hvor langt en kan presse grensen i denne retningen er et åpent spørsmål.

 

In this case each circuit board was paired with a second, placed back to back with a sheet of copper between them. The copper sheet conducted heat to the edges of the cage, where liquid Freon running in stainless steel pipes drew it away to the cooling unit below the machine.

[sinnaelgen]

har man egentlig så stor behov for dobbelt ytelse hver 18nde måned ?

 

Moores lov går ikke ut på ytelse, akkurat som Anders Jensen akkurat forklarte, men antall enheter per brikke. Les.

 

Legger til: Kan jeg bare få spørre: Hvorfor stiger effektforbruket når spenningen stiger, det burde da være motsatt. Er det fordi høyere spenning fører til mindre motstand over transistorene?

 

det kommer an på hvordan man definerer "dobbel ytelse".

jeg var lit dårlig til å forklare hva jeg mente her.

 

moores lov blir tolket på litt forskjellig . enten at ytelsen blir doblet uten at de blir gjort noe med størrelsen eller at ting blir mindre og ytelsen blir beholdt .

 

jeg er likevel klar over at det originalt er snakk dobling av transistorer hver 18 nde måned.

konsekvensen er jo at ytelsen går opp og størrelsen går ned som at prosessoren blir varmere og krever mere strøm.

nå kompenseres de for det så strømkravet går litt ned inn i mellom

 

 

så har man egentlig så stort behov for denne doblingen ?.

[efikkan]

Selv om til og med enkelte lærebøker påstår "moores lov" handler om ytelse, så stemmer det som sagt ikke.

 

Uansett er "moores lov" ikke noe mer enn et interessant utsagn for en pekepin på veien videre. All logikk tilsier at utviklingen vil avta på et eller annet tidspunkt, og dette har folk visst om siden starten, det er tross alt fysiske lover som begrenser her, det er ikke mulig å krympe i det uendelige. Dessuten har Intel i sine vakre grafer håndplukket prosessorene som skal få være med og vise at "moores lov" fremdeles gjelder, ved at de plukker inn svake prosessorer og plutselig itanium her og der, og selvsagt kutter ut alle som ikke plasserer seg fint omtrent på grafen. Statistikk er en ting som enkelt kan misbrukes.

[sinnaelgen]

artig statistikk og artig teori dette.

 

mener du å si at denne "loven" er tøyet ganske langt må ?

 

jeg har lenge hør at mores lov ikke kan leve lenger likevel så forsetter den å leve.

 

i følge wikipedia så er de annenhver år og ikke hver 18 måned det gjelder ( hvis da ikke intel har juster denne regelen)

 

fra store norske hevdes det at opprinnelig var det dobling hvert år

[Revox]

Satt å grublet på en ting.

 

Ta en AMD X6 prosessor som har en TDP på 125w. Hva om AMD hadde tatt 1 kjerne laget med samme design (stepping). Hvor høyt kunne de klart å kjøre den før den nådde samme TDP? Eller ville de fått såpass store problemer med lekasjer at øknignen i antall MHz ville blitt for lav til at det lønte seg?

 

Edit : Jeg ville mye heller hatt en Dualcore på 4.5GHz-5GHz enn en hexacore på 3.2Ghz.

Endret 4. mai 2010 av Revox

[Simen1]

Legger til: Kan jeg bare få spørre: Hvorfor stiger effektforbruket når spenningen stiger, det burde da være motsatt. Er det fordi høyere spenning fører til mindre motstand over transistorene?

Hvorfor antar du at motstanden varierer med spenningen? "Motstanden" (om man kan kalle det det) varierer ikke med spenningen. Øker man spenningen så øker strømtrekket. Økt spenning eller økt strøm gir økt effekt.

 

Nå er det egentlig ikke snakk om motstand (selv om det også er en komponent i rengestykket) men kapistans. Strømmen øker når frekvens eller spenning øker. Gitt at man regner på samme brikke.

[efikkan]

Hvis det er meg du mener elgen, så har egentlig statistikken vist tegn til at det ikke stemmer siden midten av 90-tallet, og veldig tydelig etter år 2000. Det er nettopp derfor Intel har håndplukket hvilke prosessorer som havner inn i statistikken. Og selv med denne håndplukkingen så svinger grafen en del. Det er denne manipuleringen som gjør at "loven lever videre", mens den egentlig ikke gjør det.

[Simen1]

Ta en AMD X6 prosessor som har en TDP på 125w. Hva om AMD hadde tatt 1 kjerne laget med samme design (stepping). Hvor høyt kunne de klart å kjøre den før den nådde samme TDP? Eller ville de fått såpass store problemer med lekasjer at øknignen i antall MHz ville blitt for lav til at det lønte seg?

20,8 Watt per kjerne

Regn med at effekten øker med frekvensen^3 (grovt estimat). Evt. ^3,5

 

 

Det betyr at en enkeltkjerne kunne nådd 125 Watt TDP ved ca 67-82% økning av klokkefrekvensen. Sagt på en annen måte: X6 3,2 GHz 125 Watt kunne i teorien blitt 6 stk X1 5,3-5,8 GHz 125 Watt. I praksis må man regne med at deler av brikken er felles for alle kjernene og ville nødvendigvis måtte vært der også på en enkeltkjerne. Jeg tenker blant annet på hypertransport-linkene, L3 cachen, crossbar og minnekontrollerne. Hvis man tenker på å slå av 5 kjerner i turbo-modus så må man ta hensyn til at hver kjerne har tomgangseffekt. Når det gjelder effektbegrensning så begrenser også temperaturen. Dersom man klokker opp en del av den store brikken så kan man få en lokal hotspot som begrenser stabil makshastighet. AMDs toppmodell har en turbo som tar 3 av 6 kjerner opp fra 3,2 til 3,6 GHz innenfor 125W. Klokkefrekvensen kunne trolig vært presset godt over 4,0 GHz med en enkelt kjerne. Om AMD åpner for noe sånt i framtida blir spennende å se.

[Revox]

Ja er noe i den duren jeg tenker på men ikke med en "crippled" hexacore. Tenker da at de produserte en enkel kjerne. Den ville hatt en langt mindre die og ville blitt lettere å kjøle.

 

Eller ta en dualcore da det er mer realistisk idag. En dualcore produsert på samme teknikk som X6 med en TDP på 125w. Hva ville den klart?

 

Det nærmeste idag blir vel X2 250 men den er igjen basert å på Phenom X4 designet (sett bortifra cache oppsettet) og har ikke like aggressive strømsparings funksjoner som X6.

[Kirchhoff]

Legger til: Kan jeg bare få spørre: Hvorfor stiger effektforbruket når spenningen stiger, det burde da være motsatt. Er det fordi høyere spenning fører til mindre motstand over transistorene?

Hvorfor antar du at motstanden varierer med spenningen? "Motstanden" (om man kan kalle det det) varierer ikke med spenningen. Øker man spenningen så øker strømtrekket. Økt spenning eller økt strøm gir økt effekt.

 

Nå er det egentlig ikke snakk om motstand (selv om det også er en komponent i rengestykket) men kapistans. Strømmen øker når frekvens eller spenning øker. Gitt at man regner på samme brikke.

 

I en ledning er det jo slik at jo høyere spenning jo mindre lekasje er det(fordi R=U/I). Men jeg tenkte feil, for jo mer spenning du setter på en motstand, jo mer strøm(I=U/R). Når jeg sa det med motstanden tenkte jeg slik: Jo mer spenning mellom A og C, jo mindre motstand mellom A og B.

 

Legger til: Når det gjelder frekvensskalering så er det vel slik at mange brikker "treffer veggen", et tydelig eksempel på det er jo phenom, 65 watt på 2 ghz og 140 watt på 2,6 GHz. Tror på rundt 4 GHz må man kraftig opp med spenningen på Phenom II, selv har jeg aldri klart å komme meg forbi 3,9 GHz, selv med c3 og god kjøling.

Endret 5. mai 2010 av O:M:A

[Anders Jensen]

Frekvensskalering er vanskelig å beregne. Noen ganger kan en finne såkalte shmoo kurver for en CPU som viser hvilken spenning den må ha for å operere stabilt på en gitt frekvens. For å komplisere det enda mer så kan to prosessorer fra samme wafer ha store variasjoner slik at den shmoo kurven som gjelder for den ene er alt for optimistisk for den andre. Derfor gjør produsentene såkalt binning hvor de i realiteten tester hvor bra shmoo kurve hver enkelt CPU har og klassifiserer de deretter. De beste blir typisk til de med høyest frekvens eller lavest spenning.

 

Estimatet, som Simen1 nevner, om at en kan regne at effekt går som ^3 eller ^3,5 er rimelig nøyaktig og begrunnet i en lengre ligning for active power i CMOS kretser korrigert for en typisk shmoo kurve. De den ikke tar hensyn til er lekkasje som er ganske håpløst å uttrykke matematisk. Typisk øker lekkasjestrøm mye brattere enn active power og på et tidspunkt når den en ras effekt hvor alt gjerne går til h.. på eldre prosessorer, men på dagens vil vel ymse throttling mekanismer kanskje sørge for å holde de i live noe lengre.

 

Når det gjelder intervallet på moores lov så har det blitt strukket ut ved et par anledninger. Det er egentlig beviset på at den ikke gjelder i evig tid, som forøvrig er en matematisk selvfølgelighet. Vedvarende eksponensiell vekst kan ikke eksistere i noen systemer. Spør en hvilken som helst børs megler, men skynd deg før han glemmer finanskrisa...

 

Finner en slik shmoo kurve i denne artikkelen. Øverste del av siste figur hvor de plotter core VCC mot Core frequency:

http://www.anandtech.com/show/2449/4

Endret 5. mai 2010 av Anders Jensen

[Simen1]

Ja er noe i den duren jeg tenker på men ikke med en "crippled" hexacore. Tenker da at de produserte en enkel kjerne. Den ville hatt en langt mindre die og ville blitt lettere å kjøle.

125 Watt på en liten brikke ville vært vanskeligere å kjøle enn 125 Watt på en stor brikke.

 

Varmesprederen (bunnen av kjøleren) ville fått en hardere jobb med å spre varmen de første centimeterne. Resten av kjøleren ville fått det like tungt/lett som før. Internt på brikken ville det også vært varmere hotspots. (små detaljer som er varmere enn gjennomsnittstemperaturen på brikken.)

[Harkonnen]

Jeg lurer litt på hvor dere får denne frekvens^3 saken fra.

 

Effekt består vel av en dynamisk (varierer med frekvensen) og en statisk del som er forårsaket av lekasjestrøm i prosessoren. De to delene regnes ut som følger:

Dynamisk effekt = 0.5 * C_load * V^2 * F

Statisk effekt = I_static*V

 

Hvor I er strøm, V er spenning, F er frekvens og C er "capacative load".

 

En ser her hvorfor reduksjon i spenning har mye mer å si en frekvens, da dette er et ledd som har en kvadratisk innvirkning på effekt.

[Anders Jensen]

Dynamisk effekt = 0.5 * C_load * V^2 * F

F er igjen en funksjon av V gitt av shmoo kurven som ligger en plass mellom f=V og f=V^2 litt ettersom hvor langt oppover en vil presse seg. Mao. det blir fort varmt, men det er lekkasjestrømmen som er den store stygge ulven. Der har du en ras effekt i det elektronene får nok energi til å tunnelere gjennom Gate Oxide (GOX).

[josh909]

Nu er vel ikke moores lov noen lov, og har aldri vært noen lov, det var en observasjon/spådom, og kan vel kanskje beskrives som en tese?

Jeg antar du selv føler du fremstår som intelligent med et snev sarkasme når du skriver slikt, men jeg må desverre skuffe deg der.

 

Du må gjerne følge opp med en "evolusjonsteorien er bare en TEORI!!!111" om du ønsker.

[Flimzes]

Nu er vel ikke moores lov noen lov, og har aldri vært noen lov, det var en observasjon/spådom, og kan vel kanskje beskrives som en tese?

Jeg antar du selv føler du fremstår som intelligent med et snev sarkasme når du skriver slikt, men jeg må desverre skuffe deg der.

 

Du må gjerne følge opp med en "evolusjonsteorien er bare en TEORI!!!111" om du ønsker.

Regner med at du har en langt bedre forklaring, med tanke på at det der er nøyaktig det som står i mine lærebøker

[mr_vegum]

Ser at tidsrommet mellom hver downsizing har økt jevnt og trutt fra 18mnd fram til rundt 2005 og til 24 mnd ved intels 32nm lansering i Januar i år. Dette er dog ikke uventet siden teknologien begynner å nærme seg hva som er teknisk mulig på tradisjonelle silisisiumskretser.

 

Legger imidlertid til at man ikke kun kan se på antall Ghz og kjerner når man estimerer prosessorers kalkulasjonskraft, da arkitektur er vel så viktig. P4 -> PM -> Core 2 -> Core iX der ytelsen forbedres betraktelig mellom hvert arkitekturskifte. Det reklameres gjerne med 40-50% forbedring, men det kommer jo helt an på bruken.

 

Når det kommer til spillytelse er jeg veldig skuffet over at utnyttelsen av paralellprossesering enda ikke er kommet skikkelig igang og håper dette snart endrer seg.

 

Angående klokkefrekvens produserte IBM 5Ghz prosessorer allerede i 2007, mens intel valgte å aldri lansere en 4Ghz versjon av Pentium D i 2004, som utvilsomt ville vært en milepel og ikke minst en smekk på AMD, men valgte å droppe prosjektet på grunnlag av høye utviklingskostnader og at det var mer å hente på å forbedre arkitektur og Cache.

 

Pointet med det foregående avsnittet over er vel at det ikke vil være lønnsomt nok å utgi en og tokjerneprosessorer på 125W på samme grunnlag i dag som i 2004 da det vil gi høye utviklingskostnader og trolig også dårlige yields, det er ihvertfall min hypotese ;-)

 

Tror likevel Moores lov vil leve videre ennå en stund, men dette krever mer kreative løsninger enn tidligere og til syvende og sist en bortgang fra X86 arkitektur og Silisiumskretser.

 

Kilde for P4 - 4Ghz http://news.cnet.com/Intel-kills-plans-for-4GHz-Pentium/2100-1006_3-5409816.html