Brikkegjennombrudd for Nvidia kan føre til bedre ytelse og lavere priser
Kan bli langt enklere å lage ekstreme databrikker.
I flere år har det vært snakket om hvordan vi nærmer oss grensene for databrikker. Og en del av oppbremsingen handler om hvor komplekst og vanskelig det er å lage prosessorer og andre halvledere. Nå har Nvidia funnet opp en ny måte å designe brikkene på - og det skal drastisk forenkle veien mot enda mer ekstreme brikker.
Kortversjonen er at det skal gå langt fortere å designe brikker med vesentlig bedre ytelse og vesentlig lavere svinn.
Det kan bety både lavere priser og høyere ytelse til oss som kjøper alt fra vanlige mobiltelefoner til store gamingdatamaskiner.
Krevende å lage ytelse
Teknikken er en del av det som kalles dataassistert litografi, og det handler om å bestemme utformingen på transistorene inni databrikkene. I moderne prosessorer snakker vi om flere milliarder transistorer - eksempelvis har en M2-brikke fra Apple 67 milliarder transistorer.
Det enorme antallet oppnås ved å krympe størrelsen på hver enkelt transistor - men jo mindre det blir, desto nærmere kommer brikkeprodusentene ledere på størrelse med enkeltatomer. Og jo mindre avstanden er mellom ledere, desto større er faren for at kretsen slutter å fungere i det store og hele, ved at den rett og slett kortslutter.
Å få ting til å virke krever stadig større presisjon både i design og produksjon av brikkene.
Fra to uker til over natten
Nyskapningen fra Nvidia heter cuLitho og handler om å flytte arbeid og utregninger for slik utvikling fra vanlige prosessorer til grafikkbrikker. På den måten skal arbeidet som før krevde 40.000 hele datasystemer for å gjennomføre kunne begrenses ned til kun 500 hele datasystemer - dog hver seg med 8 grafikkbrikker til å dele på lasten.
Nvidia sier at det som før tok to uker å lage nå kan behandles over natten.
Såkalte fotomasker som blir til på denne måten er «malen» for kretsene som skal trykkes på silisiumbrikker. For mange slike brikker trengs fler enn én fotomaske - og mangel på slike har vært en del av forsyningsplagene under Covid-pandemien.
Kan øke tempoet mange ganger
Teknikken skal kunne øke tempoet på slik design mellom fem og ni ganger dagens, redusere mangelen på fotomasker i det store og hele og altså kunne gi bedre design for brikker med lave toleranser.
I dag er den mest ekstreme brikkeproduksjon på såkalt 4 nanometers prosess - og det er Nvidias egen.
Både tre og to nanometers produksjonsprosesser er på vei inn, og Nvidias nye løsning for design er allerede tatt i bruk hos noen av verdens største produsentene av databrikker.
Dermed ligger det an til at ytelsen får direkte virkning ganske raskt.
De siste årene - og spesielt under pandemien - har mangel på slike fotomasker også vært én av årsakene til gallopperende brikkemangel i teknologibransjen. Det i sin tur har ledet til svært høye priser på grafikkort, bidratt til produksjonstrøbbel i bilbransjen og et marked nær støvsuget for siste generasjon spillkonsoller.
AI på vei
På sikt ser Nvidia for seg å kombinere løsningen med kunstig intelligens (AI), og på veien forbi 2 nm-produksjon skal den også bidra til en bedre forståelse for såkalt «sub atomic photoresist modelling» - som, om vi forstår det i nærheten av riktig, handler om materialers elektriske egenskaper når de brukes i ekstremt små størrelser.
Samtidig som dette kan komme til å dra opp ytelsen på prosessorutvikling i dag - varslet Nvidia i pressemeldingen at tettheten vi er på vei mot lå an til å gjøre utvikling av ny maskinvare og ytelse nærmest uoverkommelig treg.
