Intel vừa công bố đột phá phi thường trong thiết kế chip: xếp theo chiều dọc thay vì ngang như truyền thống

Intel vừa công bố đột phá phi thường trong thiết kế chip: xếp theo chiều dọc thay vì ngang như truyền thống
Theo: Nguyễn Hải Theo Trí Thức Trẻ
Thể loại: Khoa Học Công Nghệ
Bằng việc tạo nên các con CPU 3D theo chiều dọc, Intel không chỉ cứu vãn cho bản thân mình, mà còn cả ngành chip của tương lai.

Intel đã có một năm 2018 đầy khó khăn, với việc ra đi của các quan chức cao cấp, các thảm họa bảo mật, doanh số sụt giảm so với đối thủ, và sự sa sút của công ty trong những cuộc chạy đua công nghệ. Nhưng khi năm 2018 sắp qua đi, trong sự kiện Architecture Day, Intel lại hé lộ cho chúng ta kế hoạch của họ để giành lại những gì đã mất.

Kế hoạch này bao gồm ba mũi nhọn: các GPU tích hợp mới, kiến trúc CPU mới và cách thiết kế chip mới để làm bộ xử lý của họ nhanh hơn và có thể mở rộng hơn như đối thủ AMD của họ.

Không chỉ tìm ra lối thoát cho bản thân, Intel còn đang mở ra tương lai của CPU - Ảnh 1.

Chiến lược mới của Intel 

Đầu tiên là các cải thiện cho đồ họa tích hợp sẵn (GPU onboard): chúng ta biết rằng Intel đã đầu tư mạnh mẽ vào mặt trận GPU để cạnh tranh với AMD và Nvidia, và card đồ họa tích hợp Gen11 mới của họ dù không phải là một bước tiến lớn, nhưng cũng đủ là một đối trọng lớn. Các CPU hiện tại của Intel có tích hợp đồ họa đều dựa trên Gen9, sử dụng 24 bộ thực thi được tăng cường.

Còn Gen11 là một bước nhảy dài với 64 bộ thực thi và Intel tuyên bố nó sẽ có hiệu năng gấp đôi Gen9. Các đồ họa tích hợp mới sẽ xuất hiện trong các chip 10nm vào năm tới.

Mũi nhọn thứ hai là vi kiến trúc CPU mới để thay thế kiến trúc Skylake vốn đang hiện diện trong phần lớn máy chủ, laptop và desktop của chúng ta. Intel gọi nó là Sunny Cove, và cũng như Skylake, các thế hệ chip sinh ra từ kiến trúc mới này nhiều khả năng sẽ có chữ "Cove" trong tên của mình.

Không chỉ tìm ra lối thoát cho bản thân, Intel còn đang mở ra tương lai của CPU - Ảnh 2.

Intel không cho biết thông tin cụ thể về hiệu năng hay lộ trình của Sunny Cove, nhưng họ đảm bảo rằng chúng ta sẽ sớm thấy sản phẩm trang bị Sunny Cove có mặt trên thị trường – có thể ngay năm sau. Tuy nhiên, Rognal Singhal, giám đốc mảng kiến trúc CPU tại Intel cho biết với Gizmodo rằng, khi thiết kế lõi mới, nhóm của ông tập trung cải thiện hai điều: đầu tiên là hiệu năng vượt trội so với CPU thế hệ cũ giúp phần mềm chạy tốt hơn và hiệu quả hơn.

Cải thiện thứ hai của các CPU tương lai là "các thuật toán hướng mục tiêu" dành cho các tập lệnh trong nhân CPU – một điều được ông Singhal cho rằng còn quan trọng hơn với Sunny Cove.

Tập lệnh này là bộ điều khiển trung gian giữa phần cứng của CPU và phần mềm trên ổ cứng của bạn, và nhóm của Singhal đã nỗ lực caria thiện tập lệnh trên Sunny Cove theo ba lĩnh vực: mã hóa, máy học và trí tuệ nhân tạo.

Điều này có nghĩa các lập trình viên có thể thấy được các cải thiện mạnh mẽ về hiệu năng khi viết, thử nghiệm và chạy chương trình của họ trên các CPU Sunny Cove so với Skylake hay CPU của AMD. Bên cạnh đó, Intel cũng phát hành một phần mềm mới có tên gọi One API, được thiết kế để tinh chỉnh phần mềm cho phần cứng của họ đơn giản hơn.

Không chỉ tìm ra lối thoát cho bản thân, Intel còn đang mở ra tương lai của CPU - Ảnh 3.

Xây dựng chip theo chiều dọc

Mũi nhọn thứ ba của Intel – và có lẽ cũng là phần thú vị nhất và phức tạp nhất: Intel đã tìm ra cách để xây dựng các CPU theo chiều dọc. Các CPU truyền thống chỉ được xây dựng theo các trục x-y (hai trục trên mặt phẳng). Nghĩa là bạn có thể đưa rất nhiều bộ phận vào trong một CPU, nhưng tất cả chỉ kết nối với nhau nếu nó nằm ở cùng mức với nhau về mặt vật lý. Xây dựng CPU theo chiều dọc thường gây ra độ trễ khủng khiếp.

Nhưng Intel cho biết họ đã tìm ra cách để làm như vậy. Khái niệm này được gọi là 3D stacking (xếp chồng 3D) và chúng ta đã thấy nó được ứng dụng trong các bộ nhớ, đặc biệt với các bộ nhớ băng thông cao (High Bandwith Memory HBM). HBM nhanh hơn và tiêu thụ ít năng lượng hơn trong khi tốn ít không gian hơn, bởi vì nó xếp các bộ phận cần thiết cho bộ nhớ chồng lên nhau.

3D Stacking trong CPU cũng có thể khả thi và sẽ mang lại các ích lợi tương tự như vậy, nhưng đến giờ chúng ta vẫn chưa thấy loại xếp chồng 3D cho các mạch logic đó trên các thiết bị phổ thông. Intel hy vọng thay đổi điều đó vào cuối 2019 khi sử dụng công nghệ xếp chồng 3D của mình, Foveros.

Không chỉ tìm ra lối thoát cho bản thân, Intel còn đang mở ra tương lai của CPU - Ảnh 4.

Sơ đồ mô phỏng con chip tích hợp 3D theo chiều dọc

Foveros sẽ được sử dụng trong con chip mới với một chiplet 10nm (chiplet: con chip được lắp ráp từ nhiều miếng silicon với nhau) trên một miếng silicon năng lượng thấp. Theo Ramune Nagisetty, giám đốc về tiến trình và tích hợp sản phẩm tại Intel cho biết, "cách làm này về cơ bản sẽ cho phép tạo ra những con chip có hiệu năng tốt nhất hiệu quả năng lượng, cũng như hình dạng nhỏ gọn nhất so với các đối thủ ngang hàng."

Các thách thức đối với một con chip theo chiều dọc

Nhưng vẫn có những thách thức đối với cách thiết kế chip theo chiều dọc. Ví dụ, nó không thể được làm quá cao. Một vấn đề khác là nhiệt. Các bộ phận của CPU truyền thống đều được đặt ngang hàng với nhau để chúng có thể tiếp xúc với cùng miếng tản nhiệt và được làm mát. Nagisetty nhấn mạnh rằng việc thiết kế những con chip này cần phải được xem xét cẩn thận để đảm bảo các bộ phận nóng nhất sẽ gần với miếng tản nhiệt nhất.

Bà cũng bổ sung rằng, nhóm của mình đã nghiên cứu về 3D stacking từ nhiều năm nay. Điều này có lẽ sẽ làm các thách thức ban đầu sẽ không làm những người chấp nhận sớm quá thất vọng về nó. Điều này cũng có thể giải thích tại sao Intel dường như chần chừ với chip 10nm. Họ tìm ra cách làm CPU tương đương như vậy khi xếp chồng lên cao hơn.

Không chỉ tìm ra lối thoát cho bản thân, Intel còn đang mở ra tương lai của CPU - Ảnh 5.

Đầu năm nay AMD đã hợp tác với Intel để ra mắt một con chip tích hợp GPU AMD với CPU Intel.

Liệu các con chip xếp chồng đó có biến thành một tòa tháp nhiệt hay không vẫn chưa rõ. Intel dự định sẽ xuất xưởng CPU với kiến trúc 3D stacking như vậy vào năm tới, và có lẽ chỉ đến khi những sản phẩm trang bị con chip mới đó đến tay người dùng mới có thể đánh giá được hiệu năng của nó.

Đối với vấn đề bảo mật của những con chip mới này, nhiều người tại Intel đã tuyên bố rằng, cả con chip Ice Lake sắp ra mắt, cũng như các CPU Sunny Cove sẽ có phần cứng giúp giảm nhẹ đối với các lỗ hổng bảo mật Meltdown và Spectre, đã làm nhiều người lo ngại khi xuất hiện đầu 2018.

Với những gì Intel tuyên bố, có vẻ năm địa ngục đối với công ty sắp kết thúc sớm, nhưng chúng ta vẫn không thể biết chắc điều đó cho đến khi trên tay những con chip mới trong thực tế. Nhưng nếu thành công, các con chip 3D sẽ không chỉ là một tin mừng đối với Intel mà còn cả ngành bán dẫn nữa.

Tham khảo Gizmodo

Tại sao dê leo núi giỏi thế?

tinybook tinybook 6 ngày 12 giờ
Tại sao dê leo núi giỏi thế?
Chắc chắn bạn không tin vào mắt mình khi thấy con dê núi đứng cheo leo trên vách đá, nơi khó có loài nào đặt chân tới được. Thế nhưng tự nhiên kỳ diệu lắm.

Mỗi một lần bạn tìm kiếm trên Google, Trái Đất sẽ ô nhiễm thêm như thế này đây

tinybook tinybook 6 ngày 13 giờ
Mỗi một lần bạn tìm kiếm trên Google, Trái Đất sẽ ô nhiễm thêm như thế này đây
Hai trang web cho thấy Google "độc hại" như thế nào. May mắn cho nhân loại, Google đã có những biện pháp giảm thải hiệu quả để vẫn tiếp tục là mắt xích quan trọng nhất trong hệ sinh thái Internet của kỷ nguyên số.

Samsung làm thế nào để giấu được camera dưới màn hình? Bí quyết không nằm ở màn OLED hay LCD

tinybook tinybook 6 ngày 15 giờ
Samsung làm thế nào để giấu được camera dưới màn hình? Bí quyết không nằm ở màn OLED hay LCD
Đặt camera sau màn hình là một thách thức rất khó khăn, nhưng nó sẽ mở đường cho việc hoàn thiện hàng loạt thiết kế smartphone mới.

Giải mã sức hút của bom tấn Endgame qua 10 chi tiết ẩn giấu trong phim

tinybook tinybook 6 ngày 16 giờ
Giải mã sức hút của bom tấn Endgame qua 10 chi tiết ẩn giấu trong phim
Bộ phim doanh thu khủng nhất từ trước tới nay của Marvel ẩn chứa hàng loạt “trứng Phục sinh” mà ngay cả fan cứng chưa chắc đã nhận ra.

Bi kịch từ con người: Biến đổi khí hậu đang khiến sinh vật biển rơi vào cảnh mù lòa

tinybook tinybook 1 tuần 6 phút
Bi kịch từ con người: Biến đổi khí hậu đang khiến sinh vật biển rơi vào cảnh mù lòa
Mà biến đổi khí hậu diễn ra nhanh hơn cũng tại vì con người mà thôi.

Tai nghe thông minh giúp binh sĩ bảo vệ thính giác nhưng vẫn có thể nghe được tiếng đồng đội và xác định vị trí kẻ thù

tinybook tinybook 1 tuần 4 giờ
Tai nghe thông minh giúp binh sĩ bảo vệ thính giác nhưng vẫn có thể nghe được tiếng đồng đội và xác định vị trí kẻ thù
Với chiếc tai nghe có tên TCAPS, các binh sĩ có thể vừa bảo vệ được thính giác và vừa đảm bảo giao tiếp được với các đồng đội, đặc biệt xác định được vị trí quân địch nhờ xác định tiếng súng phát ra từ đâu.

Iceland thử nghiệm thành công phương pháp “bắt và nhốt” CO2 vĩnh viễn vào trong lòng đất

tinybook tinybook 1 tuần 4 giờ
Iceland thử nghiệm thành công phương pháp “bắt và nhốt” CO2 vĩnh viễn vào trong lòng đất
Một nhóm các nhà khoa học quốc tế đã tìm ra một cách đặc hiệu để lưu trữ CO2 trong những viên đá nằm sâu dưới lòng đất.

Hơn 1.500 năm trước, có người ăn sống cả con rắn đuôi chuông, đi ngoài ra cái răng nanh dài 11 milimet

tinybook tinybook 1 tuần 14 giờ
Hơn 1.500 năm trước, có người ăn sống cả con rắn đuôi chuông, đi ngoài ra cái răng nanh dài 11 milimet
Chắn chắn đó là một trải nghiệm không thú vị gì.

Nước Úc tuyên bố gấu túi koala đã "tuyệt chủng về mặt chức năng"

tinybook tinybook 1 tuần 22 giờ
Nước Úc tuyên bố gấu túi koala đã "tuyệt chủng về mặt chức năng"
Biểu tượng ngành du lịch nước Úc đứng trước nguy cơ tuyệt diệt. Koala tiếp tục là nạn nhân của sự kiện đại diệt chủng đang diễn ra trên Trái Đất.

Xe côn tay Honda 150 thời thượng giá chỉ hơn trăm triệu

tinybook tinybook 1 tuần 1 ngày
Xe côn tay Honda 150 thời thượng giá chỉ hơn trăm triệu
Trước sức tăng trưởng của thị trường xe máy Việt Nam, cùng với sở thích chơi xe côn tay ngày càng tăng của khách hàng trẻ, tháng 3 vừa qua, Honda ra mắt phiên bản nâng cấp của dòng xe thế hệ mới CB150R Exmotion nhập khẩu từ Thái Lan với giá chỉ hơn trăm triệu.

Muỗi nghe nhạc Skrillex sẽ quan hệ ít hơn, cắn ít hơn, và hút máu ít hơn

tinybook tinybook 1 tuần 1 ngày
Muỗi nghe nhạc Skrillex sẽ quan hệ ít hơn, cắn ít hơn, và hút máu ít hơn
Skrillex có thể có một lượng fan đông đảo gồm những người đam mê thể loại dubstep, nhưng loài muỗi vằn chắc chắn không nằm trong số đó.

Thứ công nghệ giúp con người "thoát xác", không còn lo sợ cái chết

tinybook tinybook 1 tuần 1 ngày
Thứ công nghệ giúp con người "thoát xác", không còn lo sợ cái chết
Các nhà nghiên cứu đang hy vọng việc học cách buông bỏ cơ thể vật lý sẽ làm giảm lo lắng về cái chết của con người thông qua công nghệ thực tế ảo.

Vì sao SYM Elegant 50 là mẫu xe đáng lựa chọn trong tầm giá 15 triệu đồng

tinybook tinybook 1 tuần 2 ngày
Vì sao SYM Elegant 50 là mẫu xe đáng lựa chọn trong tầm giá 15 triệu đồng
Với mức giá chỉ nhỉnh hơn xe đạp điện, SYM Elegant 50 có nhiều ưu điểm dễ dàng thuyết phục nhóm khách hàng học sinh, sinh viên Việt Nam.

Phi hành gia đã để lại hàng đống phân trên Mặt Trăng và lần tới, chúng ta sẽ phải lên đó mang chúng về

tinybook tinybook 1 tuần 2 ngày
Phi hành gia đã để lại hàng đống phân trên Mặt Trăng và lần tới, chúng ta sẽ phải lên đó mang chúng về
Bên trong những túi đựng phân, cả một bầu trời kiến thức đang đợi nhân loại khám phá. Mục tiêu sứ mệnh Mặt Trăng tiếp theo sẽ PHẢI có phần "mang phân về Trái Đất để nghiên cứu".

Chỉ 3 ngày làm 'bay' mùi hôi sông Tô Lịch: Công nghệ Nhật sẽ đặt dưới đáy sông là gì?

tinybook tinybook 1 tuần 2 ngày
Chỉ 3 ngày làm bay mùi hôi sông Tô Lịch: Công nghệ Nhật sẽ đặt dưới đáy sông là gì?
Cùng tìm hiểu về công nghệ của Nhật Bản hứa hẹn sẽ làm sạch sông Tô Lịch này.

OPPO trở thành Đối tác Cao cấp của ba giải quần vợt danh giá Wimbledon, Roland-Garros và Rolex Paris Masters

tinybook tinybook 1 tuần 2 ngày
OPPO trở thành Đối tác Cao cấp của ba giải quần vợt danh giá Wimbledon, Roland-Garros và Rolex Paris Masters
Không chỉ đổi mới công nghệ, OPPO đang nâng cao hình ảnh thương hiệu bằng việc hợp tác với 3 giải quần vợt danh tiếng

Tất tần tật về nanoe – Công nghệ lọc khí hàng đầu từ Panasonic

tinybook tinybook 1 tuần 3 ngày
Tất tần tật về nanoe – Công nghệ lọc khí hàng đầu từ Panasonic
Ngày nay, việc lựa chọn điều hòa không còn gói gọn trong tiêu chí tốt, bền, làm lạnh nhanh hay tiết kiệm điện… mà còn phải tích hợp tính năng thanh lọc không khí, kháng khuẩn, bảo vệ sức khỏe cho các thành viên trong gia đình, đặc biệt là người cao tuổi và trẻ em.

Tại sao chỉ nhận cuộc gọi qua WhatsApp cũng có thể khiến bạn bị hack?

tinybook tinybook 1 tuần 3 ngày
Tại sao chỉ nhận cuộc gọi qua WhatsApp cũng có thể khiến bạn bị hack?
Với lỗ hổng trên ứng dụng WhatsApp, các mục tiêu của cuộc tấn công gần như không có cơ hội tự bảo vệ bản thân khi cuộc tấn công diễn ra.

Loạt ảnh cho thấy cách con người đối xử với những cánh rừng trên thế giới tệ bạc đến mức nào

tinybook tinybook 1 tuần 5 ngày
Loạt ảnh cho thấy cách con người đối xử với những cánh rừng trên thế giới tệ bạc đến mức nào
Phá rừng, đốt rừng, đào đãi đất rại các cánh rừng để tìm kiếm khoáng sản đã và sẽ là những nguyên nhân chính gây ra biến đổi khí hậu, ô nhiễm môi trường, cạn kiệt tài nguyên và ảnh hưởng đến hệ sinh thái của Trái Đất.

Để tăng tốc độ xử lý, tại sao CPU và RAM máy tính không được đóng gói chung với nhau?

tinybook tinybook 1 tuần 5 ngày
Để tăng tốc độ xử lý, tại sao CPU và RAM máy tính không được đóng gói chung với nhau?
Không chỉ các trở ngại kỹ thuật, các thực tế trong kiến trúc giữa CPU và bộ nhớ trong các bộ xử lý cũng khiến điều này trở nên ít có giá trị thực tế.

Đây là loại kính áp tròng thông minh mà DARPA và quân đội Mỹ đã mất công tìm kiếm suốt một thập kỷ qua

tinybook tinybook 1 tuần 5 ngày
Đây là loại kính áp tròng thông minh mà DARPA và quân đội Mỹ đã mất công tìm kiếm suốt một thập kỷ qua
Một loại kính áp tròng thông minh vừa được các nhà khoa học Pháp phát triển thành công hứa hẹn sẽ là tiền đề để cách mạng hóa quân đội với các thiết bị thông minh, hỗ trợ binh lính trong chiến đấu.

Du khách rơi vào miệng núi lửa đang hoạt động ở Hawaii mà vẫn sống sót trở về

tinybook tinybook 1 tuần 5 ngày
Du khách rơi vào miệng núi lửa đang hoạt động ở Hawaii mà vẫn sống sót trở về
Anh ta nói là do muốn được nhìn kỹ miệng núi hơn.

Sử dụng ánh sáng phát ra từ các hạt kim cương siêu nhỏ, Tiến sĩ người Việt đo được nhiệt độ ở kích thước nano

tinybook tinybook 1 tuần 6 ngày
Sử dụng ánh sáng phát ra từ các hạt kim cương siêu nhỏ, Tiến sĩ người Việt đo được nhiệt độ ở kích thước nano
Một nhóm nghiên cứu có liên kết từ nhiều quốc gia—đứng đầu là các nhà khoa học ở ĐH Công Nghệ Sydney (UTS), cụ thể là TS. Trần Trọng Toàn (quốc tịch Việt Nam) và TS. Bradac Carlo (quốc tịch Ý-Úc), phát triển một loại nhiệt kế kích thước nano có độ nhạy cực kỳ cao.

CIA chế tạo điệp viên "Mèo Robot" mất mấy năm mới xong, vừa thả ra đường đã bị ô tô đâm chết

tinybook tinybook 1 tuần 6 ngày
CIA chế tạo điệp viên "Mèo Robot" mất mấy năm mới xong, vừa thả ra đường đã bị ô tô đâm chết
Cái kết đắng cho Chiến dịch Mèo Thính giác.

Đây là cách con sao biển tản bộ bên bờ biển, tốc độ 1 m/phút

tinybook tinybook 2 tuần 1 giờ
Đây là cách con sao biển tản bộ bên bờ biển, tốc độ 1 m/phút
Thong dong như đi dạo trong công viện vậy.

Giải quyết khủng hoảng rác nhựa bằng cách... chế ra một loại nhựa khác: Tại sao ý tưởng "IQ vô cực" này được đánh giá cực cao?

tinybook tinybook 2 tuần 2 giờ
Giải quyết khủng hoảng rác nhựa bằng cách... chế ra một loại nhựa khác: Tại sao ý tưởng "IQ vô cực" này được đánh giá cực cao?
Vì loại nhựa này cho phép chúng ta tái chế không giới hạn.

Nhờ áp dụng chất liệu đen nhất thế giới Vantablack, DJ đánh lừa được não bộ tất cả khán giả

tinybook tinybook 2 tuần 14 giờ
Nhờ áp dụng chất liệu đen nhất thế giới Vantablack, DJ đánh lừa được não bộ tất cả khán giả
Sau sự kiện Coachella, Gesaffelstein trở thành nghệ sĩ đầu tiên áp dụng Vantablack vào biểu diễn âm nhạc.

Trong điều kiện nóng bằng nửa bề mặt Mặt Trời, các nhà khoa học vẫn tạo ra được BĂNG

tinybook tinybook 2 tuần 15 giờ
Trong điều kiện nóng bằng nửa bề mặt Mặt Trời, các nhà khoa học vẫn tạo ra được BĂNG
Thí nghiệm mới thay đổi nhận thức của chúng ta về cách hình thành các hành tinh băng như Sao Thiên Vương và Sao Hải Vương.

Liên Hợp Quốc cảnh báo: 1 triệu loài sinh vật có nguy cơ tuyệt chủng do bàn tay con người

tinybook tinybook 2 tuần 19 giờ
Liên Hợp Quốc cảnh báo: 1 triệu loài sinh vật có nguy cơ tuyệt chủng do bàn tay con người
Trong một cảnh báo phát đi mới đây của Liên Hợp Quốc, (LHQ) ước tính có khoảng 1 triệu trong số 8 triệu loài sinh vật trên hành tinh có nguy cơ bị đe dọa tuyệt chủng do bàn tay của con người.

Ngắm kiến trúc nhà phố độc đáo với không gian hiện đại, có phòng tập thể dục, chiếu phim và hồ bơi trong suốt trên nóc nhà

tinybook tinybook 2 tuần 1 ngày
Ngắm kiến trúc nhà phố độc đáo với không gian hiện đại, có phòng tập thể dục, chiếu phim và hồ bơi trong suốt trên nóc nhà
Kiến trúc hiện đại, nội thất thân thiện với môi trường, không gian phòng thoáng đãng và một bể bơi ấn tượng trên nóc nhà là những chi tiết có thể mô tả qua về ngôi nhà phố đặc biệt này ở Ý.
tinybook Công Nghệ Thông Tin








Chat