إنتل تبتكر رقاقات Broadwell بدقّة نانومتر

بينما يسيرُ قانون مور1 Law s’Moore بخطًى ثابتة، تستمرّ شركة «إنتل-Intel» بحشر المزيد و المزيد من الترانزستورات في حزمٍ أصغر و أرقّ من أي وقت مضى، وذلك من خلالِ دفعتها الأخيرة من رقائق الكومبيوتر المسماة برودويل٢ Broadwell، والمصمّمة للأنظمة عديمة المراوح مثل الأجهزة اللوحية و أجهزة الهجينة المتحولة مثل جهاز Samsung ATIV Q.

ما يميـّز رقائـق «بروديل»، والتي ستظهر أولا في المعالج الذي أطلقوا عليه Core M ضمن منتجات «منظومة على شريحة System-on-a-Chip»، هو المِـعـماريـّـة الميكرويـّـة الجديدة "microarcitecture" بدقة 14 نانومتر، والدمج بينها و بين تقنية التصنيع، مِـمّا سيؤدّي إلى فتح المجال لابتكارات جديدة بأشكال وعوامل متنوعة، وتجارب وأنظمة جديدة أقـلّ سماكة و تعمل بهدوء.

و مع أنّ «صانع الرقاقات الإلكترونية العملاق»-كما تُـسمّى شركة إنتل- تأخّـر قليلًا في إصدار رقاقات تقنية الـ14 نانومتر بسبب بعض العوائقِ التي واجهتها في مرحلة التصنيع، إلّا أن فريق «برودويل» أعلن أنه يجري حاليـّا إنتاج أجزاء "برودويلY" بكميات كبيرة، وأنّ منتجاتها التي ستستخدم معالجCore M، التي تقوم بتصنيعها شركة معدّات أصلية، ستصلُ إلى الرّفوفِ في عُطلة هذا الموسم، وأنّ المزيد من أجهزة الكومبيوتر والأجهزة الأخرى المُصنّـعة باستخدام رقائق «برودويل»، ستظهر خلال عام 2015.

تعتبرُ «برودويل» خطوة كبيرة إلى الأمام لشركة «إنتل»، وربما سيكونُ لها تأثيرًا أكبر من قانون «مور»، أو مبدأ «تقليص المكعبDie Shrink ٤ »، الذي يتم إنجازهُ كلّ عامين وذلك تماشيـًا مع خارطة طريق المنتجات في الشركة.

فقد أكّـدت العقول المدبرة وراء «برودويل» على الابتكارات المتعـدّدة على مستوى النظم التي تـمّـت للحصولِ على معماريـة ميكرويـّـة قويـّـة تعمل على أساس معالجات x86، للعمل في تصاميم الأجهزة عديمة المراوح.

وقال «راني بوركار»-نائب رئيس مجموعة هندسة المنصات في «إنتل»: «لقد كانت رحلة لعدة سنوات». فليس سرًّا أن الشركة سعت جاهدةً للمنافسة في سوق الكومبيوترات اللوحية.

«لقد قامت «إنتل» بعمل جـيـّد في مجال تقنية 14 نانومتر. حيث أنّهم نجحوا بإيصال أجهزة كومبيوتر ذات أداءٍ متكامل وبطاريـّـة قادرة على التحمل ليوم كامل، وذات سماكة مماثلة للأجهزة اللوحية، وبدون مراوح. لقد كانت حقًّا رحلة صعبة حيث أنهم قاموا بالعديد من الابتكارات خلالها ولكنهم نجحوا بالنهاية». قالها «باتريك مورهيد» المحلل الرئيسي لـ Moor Insights & Strategy.

إذًا، كيف استطاعت «إنتل» الوصول إلى المرحلة التي تمكّـنت فيها من صنع منتجات Core التي تستطيع العمل مع المحافظةِ على برودةٍ كافية في الأجهزة عديمة المراوح مع تمديد عمر البطارية و تقديم مستويات أداء المعالجات ذات الإصدار x86 ؟

بدايةً، استطاعت «إنتل» تخفيض الطاقة في معالجات «برودويل» بنسبة 25% مع الحفاظ على أداء معالجات «هاسويل- Haswell» نفسه، وذلك عن طريق تصغير وتحسين ترانزستورات الجيل الثاني (Tri-Gate (FinFET المُستخدمة في رقاقات الجيل السابق ذات دقة 22 نانومتر.

و كما أوضح «ستيفان جوردان»، عضو في إنتل ومدير بناء «منظومة على شريحة»، أن فريقه لم يتوقف عند ذلك الحدّ، بل استطاعت إنتل تخفيض الطاقة بمعدل 10% من التصاميم الـسابقة ذات دقة 22 نانومتر عن طريق تخفيض التسريب، وكذلك بنسبة 20% أخرى عن طريق تحسين التصميم وتقليل الفروقات في معالجات «برودويل».

قال «مارك بور»، عضو كبير في «إنتل»، أن «إنتل» ستقوم بدعم رقاقات الجيل الثاني بترانزستورات الـFinFET ثلاثيـّـة الأبـعـاد، بينما لا تزالُ الشّركات المنافسة تُـنـتـج المعالجاتِ باستخدام ترانزستوراتٍ سطحيـّـة.

كما قام «بور» بشرح التّعديلات المُـعـقّـدة التي قامت بها شركة «إنتل» والتي أدّت إلى تطوير رقاقات «برودويل»، وذلك بتعديل نهـايـات الجيل الثاني من ترانزستورات Tri-Gate لتصبح أطول و أرفع مع زيادةِ المسافة بينهم و تقليص حجم الدّارات الكهربائـيـّة في خلايا الذاكرة الموجودة على الرقاقات. وأوضح أنّ لهذه التعديلات عدّة فوائد أهمّها:

الحصول على أداء أفضل لكل واط، بالإضافة إلى تقليلِ الطّاقة النشطة والحصول على أداءٍ مرتفع.

تـَتَـمـثّـلُ النتيجة النهائية التي أحرزتها «إنتل» في معالجاتها الجديدةCore M والتي تأتي في حزمة معالج ذات مساحة وارتفاع أقـلّ بكثير من رقاقات «Haswell» السابقة لها.

وأخيرًا قال« باجارين»: «إن النتائج المحصودة من هذه الرقاقات هي أنّها ستكون فائقة القوّة كما ستفتحُ المجالَ للمزيدِ من الابتكارات في تصاميم الأجهزة المحمولة».

حاشية المحتوى:

١-قانون مور Moore’s Law: مصطلح حاسوبي نشأ حوالي عام 1970، وتنص النسخة المبسطة من هذا القانون على أن سرعة المعالج، أو قوة المعالجة لأجهزة الكمبيوتر ستتضاعف كل عامين.

٢-«برودويل» و«هاسويل» Broadwell، Haswell:

هي الأسماء الحركية لشرائح المعالجات لدى إنتل، حيث قامت إنتل تاريخيا بتسمية مشاريع تنمية الدوائر المتكاملة (Integrated Chips IC) نسبة الى الأسماء الجغرافية من المدن والأنهار أو الجبال القريبة من موقع إنتل وتقع معظمها في الغرب الأميركي (خاصة في ولاية أوريغون( حيث يتم تصميم معظم مشاريع الـ CPU في إنتل.

٣- مصطلح «تقليص المكعب أو النرد Die Shrink»:

(أحيانا يكون تقليص ضوئي أو تقليص العملية) يشير إلى تقليص أشباه الموصلات في الاجهزة المستخدمة لأشباه الموصلات (بشكل أساسي الترانزستورات)، و الهدف من عملية التقليص هو الحصول على دارات شبه متطابقة باستخدام عمليات تصنيع أكثر تطورًا و التي تتضمن عادة شكلا متطورًا من ال lithographic node. و هذا يقلل من التكاليف الاجمالية للشركة المصنّـعة للرقاقة.

المصادر : هنا

هنا