Хроники связи СВО

Закон Мура тормозит. И тормозит он ровно так же, как наша дальность связи Коллеги из «Телекоммуналки» разобрали, что происходит с законом Мура, и разбор получился неожиданно близкий к нашим темам. Но сперва — про сам закон, потому что его обычно понимают неправильно. Начнём с неудобного: это не закон. Никакой физики за ним нет. В апреле 1965 года Гордон Мур, тогда ещё не основатель Intel, напечатал в журнале Electronics небольшую статью. Он посмотрел на несколько лет производства микросхем, заметил, что число компонентов на кристалле удваивается примерно каждый год, и осторожно предположил, что так продержится ещё лет десять. Это было наблюдение, а не открытие. В 1975 году он же поправил себя: удвоение не каждый год, а каждые два. Кстати, знаменитые «полтора года», которые все повторяют, Мур не говорил вообще. Их приписывают Дэвиду Хаусу из Intel, и речь у него шла не про транзисторы, а про рост производительности. Мелочь, но показательная: половина отрасли десятилетиями цитировала цифру, которой в первоисточнике нет. А дальше произошло самое интересное. Наблюдение превратилось в план. Вся индустрия — производители оборудования, разработчики материалов, литографы — начала строить дорожные карты под эту кривую. Не потому, что природа так велит, а потому, что все договорились туда идти. Закон Мура работал не как физический принцип, а как самосбывающееся пророчество отрасли. Ещё одна вещь, которая сбивает с толку. Цифра в названии техпроцесса — 5 нанометров, 3, 2 — давно не соответствует никакому реальному размеру на кристалле. Это маркетинговое имя узла, а не измеренная величина. Когда вам говорят «перешли на два нанометра», два нанометра там ровным счётом нигде не лежат. До 2020 года новый техпроцесс появлялся примерно раз в два года. Сейчас цикл растянулся до трёх: с 5 нм на 3 нм перешли в 2023-м, 2 нм ждали в 2026-м. Но дольше — это полбеды. Хуже, что каждый шаг даёт всё меньше. Переход с 5 на 3 нанометра поднял плотность транзисторов на 60%. Переход с 3 на 2 — уже только на 20% (в других разборах приводят и вовсе 15%, но порядок тот же). Следующий шаг, на 1,4 нм, обещает 23%. Причём это про логику. Память SRAM и аналоговые блоки ужимаются заметно хуже. А в реальном чипе логика занимает около 45%, SRAM — 40%, аналог — 15%. Если считать всё вместе, за девять лет с 2020 по 2029 суммарный прирост плотности выйдет около 80%. То есть за девять лет не набирается даже одного удвоения. Про «золотую эру» с её кратным ростом можно забыть. Деньги ведут себя не лучше. Раньше новый техпроцесс не просто уплотнял кристалл — он удешевлял каждый отдельный транзистор, и это было главной причиной всей гонки. Сейчас число технологических операций растёт, требования к точности ужесточаются, оборудование дорожает быстрее, чем прибавляется плотность. При том же выходе годных пластин стоимость транзистора перестала снижаться, а на отдельных узлах поползла вверх. И вот тут начинается часть, ради которой я взялся за эту тему. Сам транзистор с уменьшением размера действительно становится быстрее. А вот проводники между транзисторами становятся тоньше. Тоньше проводник — выше сопротивление. Дорожки сходятся ближе — ёмкость падает не так быстро, как хотелось бы. При этом общая длина соединений внутри кристалла не сокращается пропорционально масштабу: блоки всё равно надо связать друг с другом. В итоге растёт RC-задержка на линиях, и сегодня именно она, а не транзистор, ограничивает и производительность, и энергоэффективность. Ничего не напоминает? Я недавно писал, почему добавление ватт не добавляет километров: передатчик выдаёт мощность, а до антенны доезжает не всё, потому что кабель и разъёмы съедают своё. И почему заявленные двадцать километров превращаются в три. Логика один в один. Активный элемент разогнали, а узким местом стал тракт между элементами. Кремний просто пришёл к тому, с чем связисты живут давно: когда упираешься в потери в линии, наращивать источник бессмысленно. У нас это кабель и антенно-фидерный тракт, у них — металлизация на кристалле. Разные масштабы, одна физика. Отдельная беда у мобильных процессоров. Серверному чипу можно дать больше площади и больше ватт — стойка стерпит. Телефон так не умеет: процессор делит плату с батареей, камерами, памятью, питанием, и увеличить его можно только за счёт чего-то другого или за счёт толщины корпуса. А телефоны не для того столько лет худели, чтобы начать толстеть обратно. При этом требования растут: выше частота обновления экрана, тяжелее обработка для камер и нейросетей, шире полоса связи. Аппетит обгоняет техпроцесс. Закон Мура не отменили. Просто выяснилось, что это была не физика, а общественный договор — и стороны перестали его выполнять, потому что стало дорого. Кто работает с железом вплотную: где вы первым почувствовали, что «новое поколение» перестало давать заметную прибавку? Communicatio est victoria. — Душнила t.me/zas_svo vk.com/zas_svo #связь #железо #микроэлектроника #закон_Мура