全可編程視角下的未來(lái)十年

作者：謝凱年時(shí)間：2014-10-28 來(lái)源：電子產(chǎn)品世界

加入技術(shù)交流群
- 掃碼加入
  和技術(shù)大咖面對(duì)面交流
  海量資料庫(kù)查詢

編者按：　　異構(gòu)、多核、一大堆晶體管，在1ms內(nèi)要完成大量計(jì)算，這是今后十年業(yè)界要面對(duì)的事。這聽(tīng)起來(lái)很困難，似乎要很多的知識(shí)，什么硬件、軟件知識(shí)，大家很發(fā)怵，認(rèn)為跟蹤該技術(shù)太艱難了。其實(shí)不難，我自己十多年沒(méi)寫Code，我專門試一下，我利用在火車、飛機(jī)上的時(shí)間看一看Zynq和Vivado的書和文檔，后來(lái)做了實(shí)驗(yàn)，也差不多會(huì)做了?，F(xiàn)在我們的課程，教大學(xué)本科三年級(jí)的學(xué)生能夠在短時(shí)間內(nèi)掌握Z(yǔ)ynq。實(shí)際上，Zynq和Vivado沒(méi)什么了不起，只是工具而已。

　　CPS(信息物理系統(tǒng))

本文引用地址：http://2s4d.com/article/264521.htm

　　我本人不太喜歡物聯(lián)網(wǎng)(IoT)這個(gè)詞，因?yàn)樗凳局灰褌鞲衅飨窕ヂ?lián)網(wǎng)一樣連起來(lái)，收集數(shù)據(jù)，這事就結(jié)了。實(shí)際上你得到了一大堆數(shù)據(jù)是沒(méi)用的，真正有用的是拿到數(shù)據(jù)之后，還要反饋回來(lái)做控制，所以我更喜歡CPS(Cyber Physical System)這個(gè)詞，即信息物理系統(tǒng)，意思是要把物理系統(tǒng)能夠與信息系統(tǒng)結(jié)合到一起，形成一個(gè)閉環(huán)，能夠讓信息系統(tǒng)影響物理系統(tǒng)。實(shí)際上我國(guó)說(shuō)的信息化改造工業(yè)化也是這個(gè)意思。

　　摩爾定律難以解決性能和功耗問(wèn)題

　　為什么后十年我們做得到呢?來(lái)看看微電子業(yè)的摩爾定律。摩爾定律不停地發(fā)展，現(xiàn)在已經(jīng)到20納米，未來(lái)的路線圖已到3.5納米。摩爾定律要解決什么樣的問(wèn)題呢?就是漏電問(wèn)題。像水管一樣，一個(gè)開(kāi)關(guān)如果關(guān)得不牢，就要漏水，如果一個(gè)晶體管設(shè)計(jì)得不好，它就會(huì)漏電?，F(xiàn)在“水龍頭”越做越薄，一定會(huì)有“漏水”現(xiàn)象，整個(gè)工業(yè)界正在做的就是如何把開(kāi)關(guān)關(guān)緊。

　　現(xiàn)在用體硅和絕緣體上硅(SOI)(圖2)，還有FinFet(鰭式)、SOI FinFet，最后是全包圍，來(lái)把電流夾斷。

　　目前Xilinx在20納米節(jié)點(diǎn)，很快會(huì)推出14/16納米芯片。摩爾定律在今后至少十年還是適用的，所以在器件方面，我們不用太著急。

　　但是摩爾定律每年指望它性能翻番遇到了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。不是說(shuō)摩爾定律有了，跟著它每年就自動(dòng)獲得計(jì)算能力，這件事過(guò)去是這樣的，但是最近行不通了。整個(gè)業(yè)界面臨著兩個(gè)挑戰(zhàn)，一個(gè)叫性能，一個(gè)叫功耗。

　　現(xiàn)在一個(gè)芯片里面可以集成越來(lái)越多的晶體管，可是晶體管如果都工作起來(lái)，消耗的電流特別大，大到最后你如果按照這個(gè)曲線走的話(如圖3)，單位面積上的功耗會(huì)超過(guò)核電站的功耗，甚至是火箭、太陽(yáng)表面的功耗，因此芯片會(huì)燒壞，這就是所謂的暗硅(Dark Silicon)。