اخیرا نخستین تراشه های 2 نانومتری دنیا توسط شرکت IBM تولید و رونمایی شده است. این شرکت توسعه فناوری های جدید خود در رابطه با تراشه های دو نانومتری را در شهر آلبانی نیویورک انجام میدهد. این تراشه از 50 میلیار ترانزیستور تشکیل شده است. و از تمامی تراشه های قدرتمند امروزی قوی تر است. قطعات نیمه هادی در دنیای امروزی از نقش اساسی و حیاتی برخوردار هستند. و در بسیاری از صنایع از قبیل: سیستم های حمل و نقل، رایانش و دستگاه ها ارتباطی کاربرد دارند. با گذر زمان این نیاز بیش از گذشته احساس میشود که کاربران به تراشه هایی با قدرت بیشتر ولی مصرف انرژی کمتر نیاز دارند. و بیش از همه نیز این نیاز در حوزه های هوش مصنوعی و اینترنت اشیا احساس میشود.
تاثیر تراشه های 2 نانومتری IBM در تراشه های نیمه هادی
ای بی ام با تولید تراشه های دو نانومتری توانسته یه تراشه های نیمه هادی قدرت بیشتری ببخشد. و بیش از گذشته پاسخگو نیاز کاربران باشد. ای بی ام پیش بینی کرده است که تراشه های 2 نانومتری وی 45 درصد قدرت بیشتر و 75 درصد انرژی کمتری نسبت به پیشرفته ترین تراشه های 7 نانومتری امروزی دارند.
مزیتهای تراشه های 2 نانومتری IBM
افزایش عمر باطری تا حدود 4 برابر
کاهش کربن دیتا سنترها
افزایش سرعت
تسریع پردازش در اپلیکیشن ها
دسترسی سریع تر به اینترنت
این تراشه های با توجه به فناوری هایی که در ساختشان به کاربرده شده است میتوانند فرایند تشخیص اشیا را سریع تر انجام دهند. و تجربه ای لذت بخش را به شما ارائه دهند.
دستاوردهای مهم IBM
IBM پیشتر از طریق متخصصانش توانسته بود نخستین تراشههای هفت نانومتری و پنج نانومتری دنیا را نیز معرفی کند.
DRAMهای تک سلولی
قوانین مقیاسبندی دنارد
فتورزیستهای تقویتشده به روش شیمیایی
سیمکشی به هم متصل مسی
فناوری سیلیکون روی عایق
ریزپردازندههای چند هستهای
DRAM توکار
بستهبندی تراشهها بهصورت سه بعدی
موارد بالا جزو دستاوردهای مهم IBM در طول چند سال فعالیت اخیر به حساب میآیند. IBM پس از گذشت چهار سال از اعلام لیتوگرافی پنج نانومتری، اقدام به رونمایی از تراشه های 2 نانومتری کرد.
افزایش تعداد ترانزیستور چه مزایایی را در پی دارد؟
کوچک تر شدن تراشه
افزایش سرعت تراشه
قابل اتکاتر شدن
کاهش مصرف انرژی
معیار نانومتر از یک سازنده به سازنده دیگر متفاوت است. به ویژه فرآیندهای اینتل با معماری 10 نانومتری دارای تراکم ترانزیستور بسیار بالاتر از تراشه AMD با معماری با 7 نانومتر است. پردازندههای Willow Cove در تراکم ترانزیستور تقریبا برابر با قطعات 7 نانومتری هستند که از تولیدات کارخانههای TSMC هستند. (TSMC پردازندههایی را برای AMD ،Apple و سایر مشتریان قدرتمندش تولید میکند.)
ادعای IBM در ساخت تراشه های 2 نانومتری
IBM ادعا میکند معماری به کار رفته در تراشه های 2 نانومتری تاکنون در صنعت دیده نشده است. براساس ادعای IBM، فناوری جدید باعث میشود تراشهی دو نانومتری، حداکثر ۵۰ میلیارد ترانزیستور در خود جای دهد. افزایش تعداد ترانزیستورها همچنین بدین معنی است که طراحان تراشه گزینههای بیشتری برای گنجاندن فناوریهای جدید در سطح هسته در دسترس دارند تا توانایی تراشه برای پردازشهای مهم در حوزهی هوش مصنوعی و رایانش ابری تقویت شود.
ترانزیستورها مانند یک سوئیچ خاموش و روشن عمل میکنند و اعداد ۰ و ۱ باینری را میسازند که زیرساخت کامپیوترهای مدرن را تشکیل میدهد. دیواری که در برابر رشد فناوری در این حوزه قرار داشت این بود که به هنگام خاموش بودن این سوئیچهای ریز، الکترون از آنها نشت میکرد. داریو گیل، معاون رئیس و مدیر تحقیقات آیبیام گفته است دانشمندان توانستهاند ورقههایی از مواد عایق به ضخامت چند نانومتر در داخل سوئیچها بریزند تا نشتی الکترون را متوقف کنند.
نتیجه گیری
اخبار اعلام شده حاکی از این است که TSMC نیز در حال کار روی تراشههای ۲ نانومتری است و انتظار میرود تا سال آینده شاهد ساخت تراشههای ۴ و ۳ نانومتری توسط این شرکت باشیم. در حالی که خبر ساخت تراشه های دونانومتری توسط ای بی ام انقلاب بزرگی در تراشه ها در جهان به وجود می آورد اما نمیتوان به طور دقیق دانست که این تراشه ها چه زمانی به شکل گسترده در سخت افزارها به کار برده خواهند شد. زیرا تولید انبوه این تراشه ها مشکلات و چالش های بسیاری بر سر راه دارد. احتمالا چند سالی تا عرضه گسترده تراشه های 2 نانومتری به بازار فاصله دارد. اما توجه به این نکته ضروری است تراشه هایی که قرار است دنیایی ما را متحول نمایند اکنون در راه هستند.
در این مقاله قصد داریم به معرفی پردازنده هیبریدی Lakefield بپردازیم. پردازنده های اینتل امروزه بیش از گذشته در معرض رقابت با محصولات شرکت هایی مانند: کوالکام و ای ام دی هستند. اینتل برای کسب موفقیت بین رقبای خود نیازمند این موضوع است تا طراحی خاصی را در تراشه های خود اتخاذ نماید. بنابراین به تولید و توسعه پردازنده های هیبریدی با نام Lakefield پرداخت تا تحولی در دستگاه های محاسباتی قابل حمل به وجود آورد.
اقدامات اولیه به هنگام ساخت پردازندههای لیک فیلد
در سال 2018 مهندسان تحقیق و توسعه اینتل تصمیم به یک تغییر اساسی در آیندهی پردازندههای اینتل گرفتند. برای ساخت پردازندههای هیبریدی Lakefield به روش ساخت جدیدی روی آوردند. که این روش، فناوری تجمیع سه بعدی Foveros نامگذاری شد. تا قبل از این روش اجزای مختلف یک تراشه soc اینتل نظیر هسته پردازنده، تراشه گرافیکی، منابع و حافظه یک پارچه در یک چینش دوبعدی و روی یک die واحد مستقر میشد. اما حالا قرار است اجزای مختلف SoC بر لایههای مختلفی سوار شوند و با اشغال کمترین فضای ممکن، بیشترین منابع ممکن در قالب یک تراشه پدیدار شود. نتیجه چنین چیدمانی، پردازندههای تحول آفرین لیک فیلد بودند.
علل اصلی ساخت پردازنده هیبریدی Lakefield چیست؟
کاهش توان مصرفی
کاهش فضای مورد نیاز اجزای پردازنده
سطح عملکردی قابل توجه
این طراحی افزایش بازدهی و نهایت بهرهبرداری از فضای فیزیکی را هدف گرفته و باعث میشود. که پردازندهی قدرتمندی با حداقل ابعاد و بازدهی زیاد و تولید حرارت کم را بتوان در قالب دستگاهی کوچک جای داد که نیازمند قدرت و بازدهی بیشتری است. عدم نیاز به فضای اضافی برای تعبیهی رم باعث شده که اینتل بتواند این تراشه را بر کوچکترین مادربرد دنیا مستقر کند و در CES به معرض نمایش درآورد.
چه مشکلاتی بر سر راه اینتل در ساخت این پردازنده وجود داشت؟
البته برای ساخت پردازندههای هیبریدی Lakefield مشکلات بسیاری از قبیل:
قرارگیری اجزا
چگونگی کار و تعامل اجزا با یکدیگر
بهرهگیری از ویژگیهای تمامی لایهها
جلوگیری از ناکارآمد ماندن یک لایه
جلوگیری از افزایش فشار بر یک لایه
و در نهایت هم کنترل انتقال حرارت میان لایهها، از جمله مواردی بود که بر سر راه مهندسان اینتل وجود داشت.
پردازنده هیبریدی Lakefield و ایده ساخت ماده عایق
برای ادامه مسیر در ساخت پردازنده اینتل اقدام به تولید ماده عایق جدیدی کرد که کمک به دفع گرمای بین لایه ها و عدم نفوذ گرما از لایه ها به یکدیگر میکند. در نهایت هم پردازنده هیبریدی Lakefield در ابعاد 12در 12 در 1 میلی متر ساخته شده است. که در واقع یک تراشه بسیار کوچک اما بسیار کارامد است. اینتل با ساخت Lakefield نشان داد که میتواند به صورت بسیار متفاوت با سایر پردازنده های خود اقدام به ساخت تراشه ای جدید با تکنولوژی متفاوت نماید.
2 نکته اساسی در ساخت پردازنده لیک فیلد
در ساخت پردازنده لیک فیلد به دو نکته اساسی توجه شده است.
1. بهرهوری توانی
2. عمر بیشتر باطری دستگاه های مجهز به این پردازنده
این پردازنده در مقایسه با پردازنده های میان رده ای لپ تاپ دارای قدرت بیشتر و مصرف کمتر است. اینتل در رابطه با پردازنده هیبریدی لیک فیلد مدعی است که این پردازنده ها در مقایسه با پردازندهای Amber Lake زمانی که فعال هستند. توانی بین 1.5 تا 2 برابر کمتر دازند. توان طراحی حرارتی این تراشهها، در بازه ی بین ۳ تا 7 وات است؛ میزان توان مصرفی این پردازندههای هیبریدی هر عددی باشد، اینتل مدعی است که عمر باتری لوازم مجهز به آن در حال کار به ۲۵ ساعت و در حالت استندبای به یک ماه میرسد.
نتیجه گیری
سرانجام اینتل پس از گذر از این فراز و نشیب ها پردازنده هیبریدی Lakefield را در رویداد CES ژانویهی ۲۰۱۹ معرفی کرد. پردازندههای Lakefield اینتل به یک پردازنده قدرتمند و ۱۰ نانومتری Sunny Cove و ۴ هسته اتم مبتنی بر هستههای Tremont مجهز شدهاند. مطمئنا لیکفیلد پایان کار پردازندههای هیبریدی اینتل نخواهد بود. این کمپانی برای نسل بعدی پردازندههایش به نام Alder Lake به سراغ معماری هیبریدی جدیدی میرود تا بتواند حضور قدرتمندتری داشته باشد و مجددا سهم AMD را در بازار کاهش دهد. البته AMD هم با معماری Zen 4 به حضور قدرتمندش در بازار ادامه خواهد داد. در فضای پردازندههای مصرفکنندگان، رقابتی دو جانبه وجود دارد. اما کافیست گستره دید خود را افزایش دهیم. آن وقت خواهیم دید که این بازار به مراتب گستردهتر و متنوعتر از آن چیزی است که به نظر میرسد.
Huawei یکی از ارائهدهندگان برتر دستگاههای هوشمند و زیرساخت فناوری اطلاعات و ارتباطات یا همان ICT در سطح جهان است. که در سال 1987 تاسیس شد. هواوی با شعار ما با ارائهی راهکارهایی یکپارچه در چهار حوزهی کلیدی شبکههای مخابراتی، فناوری اطلاعات، دستگاههای هوشمند و خدمات ابر خود را متعهد میدانیم که محصولات دیجیتال را به تمامی افراد، خانهها، و سازمانها ارائه کنیم. تا جهانمان مکانی هوشمند و بهرهمند از ارتباط کامل باشد. به فعالیت خود ادامه داده است. این کمپانی تقریبا حدود 197000 نفر کارمند دارد. و در بیش از 170 کشور و منطقه محصولات خود را عرضه میکند. ابر کامپیوتر هواوی در همین اواخر در رتبه نخست جهانی قرار گرفت.
درباره Huawei
مدیر عامل هواوی میگوید: ما اتصال همه جانبه را گسترش میدهیم و دسترسی برابر به شبکه ها را پایه ریزی میکنیم. تا پایه و اساس دنیای هوشمند را پایه گذاری کنیم. حداکثر قدرت محاسباتی را برای ارائه ابر و هوش فراگیر فراهم کنید. ایجاد سیستم عامل های دیجیتال قدرتمند برای کمک به چابک تر و کارآمدتر شدن همه صنایع و سازمان ها را در نظر داریم. و تجربه های شخصی و هوشمندانه بیشتری را در همه سناریوها، از جمله خانه، مسافرت، دفتر، سرگرمی و تناسب اندام و سلامتی به مصرف کنندگان ارائه می دهیم.
در پی کنفرانس ابر رایانش (ISC21) International Supercomputing Conference جدیدترین رده بندی ابرکامپیوترهای پرسرعت دنیا به برند هواوی اختصاص داده شد. که این ابر کامپیوتر هواوی موفق به شکست رکورد جهانی و کسب حوایز شد. مدال قهرمانی در دو رشته «ورودی و خروجی سرتاسری سیستم» و «سیستم مقیاس ۱۰ گرهای» به ابر رایانه هواوی داده شده است. قدرت پردازش ابرکامپیوتر Peng Cheng Cloud Brain II از پردازنده های Huawei Kunpeng و Ascend گرفته شده است. این ابر رایانه 20 برابر سریع تر از ابر رایانه رده دوم لیست است. در رده بندی دوم و سوم ابر رایانه های اینتل و در رده چهارم ابر رایانه لنووا قرار دارد.
در چه مواری از ابر کامپیوتر هواوی استفاده میشود؟
اتومبیل خودران
حمل و نقل هوشمند
محاسبات هوشمند سلامتی
بینایی کامپیوتر
هوش مصنوعی
ویژگیهای منحصر به فرد این ابر رایانه
برخورداری از فناوری iLossless: با استفاده از این تکنولوژی میتوان از دست دادن اطلاعات را به صفر رساند.
تاخیر: کاهش 10 تا 70 درصدی تأخیر را با این رایانه شاهد باشید. تاخیر توسط این تکنولوژی به میکروثانیه میرسد.
سیستم دفع گرما: با با استفاده از سیستم آدیاباتیک امکان دفع گرمای منحصر به فرد و مخصوص به خود را دارد. زیرا از یک محفظه بسته ساخته شده که مجهز به خنک سازی است و همین موضوع سبب دفع گرما و عدم انتقال آن به محیط میشود.
حداقل سرعت پردازش: ابر کامپیوتر هواوی سرعت پردازش های پیچیده را به حداقل زمان ممکن رسانده است. و در حال حاضر از قدرت پردازش فوق العاده ای برخوردار است.
قدرت محاسبات بالا: قدرت محاسباتی Peng Cheng Cloud Brain در حال حاضر 100 PFLOPS است که برای سال آینده برنامه ریزی شده تا 1000 PFLOPS و بالاتر باشد. به دلیل ویژگی هایی که ذکر شد و رابط های شبکه پر سرعت و متنوع این ابر رایانه سرعت آموزش به مدل های هوش مصنوعی را میتواند به طرز چشمگیری بالا ببرد.
موارد استفاده از این ابر رایانه
تاکنون از ابرکامپیوتر Peng Cheng Cloud Brain II در: پژوهشهای علوم پایه مانند: تغییرات اقلیمی، تحقیق و توسعه در حوزه پزشکی، تحلیل ژنتیکی و مدیریت شهرهای دیجیتال استفاده شده است. این ابرکامپیوتر بهصورت مشترک با همکاری هواوی و Peng Cheng Laboratory (PCL) ساخته شده است.
اجزای تشکیل دهنده ابر کامپیوتر هواوی
Peng Cheng Cloud Brain II از خوشه پردازشی Atlas 900 AI هواوی استفاده میکند و تحت پردازندههای Kunpeng و Ascend این شرکت قرار دارد. اطلس ۹۰۰ قدرت پردازشی بسیار بالایی را در اختیار Cloud Brain II میگذارد. فناوریهایی که PCL میسازد ۱۰۰۰ پتافلاپس قدرت دارند.
نتیجه گیری
تاکنون هوآوی بر اساس پردازنده های AI 910 و 310 AI، خوشه AI Atlas 900، سرور AI Atlas 800، ایستگاه edge Atlas 500 AI و ماژول شتاب دهنده AI Atlas 200 را راه اندازی کرده است. نمونه کارهای جامع اطلس محاسبات قدرتمندی را برای آموزش و استنتاج در تمام سناریوها در دستگاه های cloud-edge فراهم میکند. با نگاه به آینده انتظار میرود با افزایش سرمایه گذاری و نگاه به زیرساخت ها استفاده از ابر کامپیوتر هواوی افزایش یابد.
فن یکی از اساسی ترین و مهم ترین قطعات در لپ تاپ است. این قطعه به قدری حائز اهمیت است که در صورت درست عمل نکردن منجر به سوختن دیگر قطعات می شود. به همین علت نحوه تنظیم سرعت فن CPU در لپ تاپ یکی از مهم ترین عوامل است. فن برای جلوگیری از داغ شدن لپ تاپ به کاربرده می شود. به همین علت هنگامی که در حال استفاده سنگین از سیستم خود هستید سرعت فن بالا میرود تا بتواند دمای لپ تاپ را در حد تعادل نگه دارد. در این مقاله به نحوه چگونگی تنظیم سرعت فن cpu در لپ تاپ میپردازیم. به طور کلی سه روش برای تنظیم کردن سرعت فن در لپ تاپ وجود دارد که عبارتند از:
کنترل از طریق تنظیمات bios
نصب نرم افزارهای کنترل فن
خرید یک فن کنترل کننده اکسترنال
تنظیم سرعت فن از طریق BIOSبسیاری از کامپیوترهای مدرن گزینههایی برای کنترل فن تعبیه کردهاند که برای پیدا کردن آنها کافی است به BIOS سیستم بروید. برای رفتن به BIOS ابتدا باید کامپیوترتان را Restart کنید. سپس در هنگام بالا آمدن سیستم کلید Delete یا F12 را فشار دهید. معمولا این دکمه در همان لحظات ابتدایی با عبارتی مثل Press DEL to enter setup در گوشهی صفحهی نشان داده میشود. زمانی که وارد BIOS شدید، داخل تنظیمات آن بگردید تا گزینههای مربوط به کنترل فن را پیدا کنید. Fan Always On گزینه مدنظر ما است. که باید همیشه فعال باشد. این گزینه مربوط به روشن بودن فن میشود. وقتی تنظیم سرعت فن در بایوس را انجام دادید، F10 را بزنید تا تغییرات ذخیره شود و دستگاه ریاستارت شود.
سیستم کنترل فن در مادربردهای مختلف متفاوت است، اما اکثر آنها الگوی یکسانی دارند. در این روش امکان فعال سازی کنترل خودکار فن CPU وجود دارد. فن CPU شما احتمالا گزینههایی برای تعیین حداکثر دمای قابل تحمل بر حسب سلسیوس، و حداقل سرعت آن بر اساس درصد یا RPM دارد. اساسا با این گزینه میتوانید تعیین کنید که سرعت چرخش CPU تا زمانی که به دمای مشخصی نرسیده است، در حد معمول بماند. البته همهی مادربردها این گزینهها را ندارند. اگر BIOS کامپیوترتان گزینههای زیادی ندارد، برای کنترل فن میتوانید از نرم افزارهایی همانند: SpeedFan یا Macs Fan Control استفاده کنید.
برنامه کنترل سرعت فن SpeedFanاین برنامه برای تنظیم سرعت فن در لپ تاپ به صورت رایگان قابل دسترس است و توسط آن میتوانید به میزان دمای دستگاه خود پی ببرید. این برنامه کمی پیچیدهتر و به نحوی قدیمیتر است، ولی از طرفی امکان کنترل فنها را بر اساس سرعت هر قطعه (نه فقط CPU) فراهم کرده است. و میتوانید همه چیز را از طریق یک پنجره کنترل کنید. با این حال با توجه به پیچیدگیهایی که این نرمافزار دارد استفاده از آن را فقط به کاربران حرفهای پیشنهاد میکنیم. چون در این برنامه با سیستم خنک کنندهی سیستم سروکار دارید و اگر مراقب نباشید، ممکن است به سختافزار خود صدمه بزنید.
نرم افزار Macs Fan Controlاین نرم افزار از رابط کاربری سادهای برخوردار است. این برنامه نیز رایگان بوده و افرادی که دارای سیستم macOS هستند میتوانند از آن استفاده نمایند. قابل توجه است که شما با هرکدام از سیستم عاملهای xp،7،8 و 10 نیز قادر به استفاده از آن هستید.
استفاده از فن اکسترنال برای تنظیم سرعت فناگر قصد دارید تمام فن ها را کنترل بفرمایید یا روش های بالا با سیستم شما سازگار نیست، می توانید یکی از این کنترل کننده های فن اکسترنال و ارزان را خریداری بفرمایید. این کنترولرها در درایوها قرار میگیرند. و به شما امکان تنظیم هر یک از فن های کامپیوترتان را می دهند. البته در اینجا دمای کامپیوتر مانیتور نمیشود.
خمیر سیلیکون پردازنده را تغییر دهیدخمیر سیلیکونی باعث میشود تا دمای پردازنده به هیت سینک منتقل شود، در واقع این خمیر نه پردازنده را خنک میکند و نه هیت سینک بر روی آن را، این خمیر باعث میشود حرارت با سرعت بیشتری از پردازنده به هیت سینک برسد و در نتیجه دمای پردازنده کاهش پیدا میکند.
نتیجه گیریبه طور کلی با استفاده از چند راهکار ذکر شده تا حد زیادی قادر به تنظیم سرعت فن لپ تاپ و یا کامپیوتر خود خواهید بود. و صد البته می توانید از غرش آن در هنگام اجرای برنامه ها و یا بازی های سنگین جلوگیری نمایید. همانطور که آگاه هستید همکاری میان سخت افزار و نرم افزار باعث میشود سیستم شما همانطور که باید کار کند. بهتر است هر از گاهی فن لپ تاپ خود را تمیز کنید و آن را نزد متخصص ببرید تا سرویس شود. در اکثر مواقع، گرد و خاک دور فن موجب عملکرد بد لپتاپ میشود. و دستگاه را داغ میکند. و صدای فن را بالا میبرد.
امروزه رایانه های کوچکی به نام تین کلاینت تولید شده اند که بدون فن عمل میکنند. همان عملکرد رایانه های قدیم اما بدون فن و هرگونه صدای اضافی درکنار ابعاد کوچک تر را ارائه می دهند. برای کسب اطلاعات بیشتر در این باره به صفحه تین کلاینت سایت مراجعه نمایید و برروی لینک ابی رنگ کلیک نمایید.