نتایج اورکلاک پردازنده‌ها، از رسیدن به محدودیت‌ بنیادین سیلیکون خبر می‌دهد

اورکلاک پردازنده کامپیوتر هر روز سخت‌تر از قبل می‌شود. این امر در محصولات AMD و اینتل قابل مشاهده است و از محدودیت قطعات نیمه رسانا و سیلیکونی ناشی می‌شود.

اورکلاک بنابر تعرف عام و به‌صورت خلاصه فرایندی است که موجب افزایش سرعت کاری قطعات سخت‌افزاری کامپیوتر می‌شود. این عمل به‌طور عمده در مورد پردازنده کامپیوتر و کارت گرافیک یا همان پردازنده گرافیکی آن قابل تعریف است. اورکلاک در میان کاربران حرفه‌ای و کسانی که قصد استفاده از حداکثر توان قطعات سخت‌افزاری کامپیوتر خود را دارند، بسیار پرطرفدار محسوب می‌شود.

با این حال نتایج آماری مربوط به اورکلاک پردازنده نشان از آن دارد که این عمل هر روز با چالش بیشتری نسبت به قبل همراه است. دلیل این امر را می‌توان در محدودیت‌های بنیادینی که قطعات نیمه رسانا و سیلیکونی به کار رفته در انواع پردازنده با آن دست به گریبان هستند جست‌وجو کرد.

وب‌سایت سیلیکون لاتری از جمله مراکز معتبری است که علاقه‌مندان به پردازنده‌های اورکلاک شده می‌توانند محصولات مورد نظر خود را از آن تهیه کنند. در این وب‌سایت می‌توان هم محصولات اورکلاک شده‌ی اینتل و AMD را جست‌وجو کرد و آن‌ها را یافت. در حال حاضر یکی از محصولات پرطرفدار این وب‌سایت پردازنده Corei9-9900KS اینتل است که خود نسخه‌ی بهینه‌سازی شده‌ای از پردازنده پرتوان اینتل Core i9-9900K به شمار می‌رود.

Core i9 9900KS

نمونه‌های موجود از پردازنده 9900KS اینتل که برای کار در فرکانس ۵/۱ گیگاهرتز تنظیم شده، از قیمت ۷۴۹ دلار برخوردار است. نمونه‌هایی هم که برای کار در فرکانس ۵/۲ گیگاهرتز تنظیم شده است با قیمت ۱۱۹۹ دلار در مرکز یاد شده به فروش می‌رسد. گذشته از اختلاف قیمت قابل توجهی که میان نسخه‌های ۵/۱ گیگاهرتزی و ۵/۲ گیگاهرتزی پردازنده اورکلاک شده‌ی 9900KS اینتل وجود دارد، اختلاف تعداد پردازنده‌هایی که تحت دو فرکانس یاد شده فعالیت می‌کنند هم بسیار جالب به‌نظر می‌رسد. در شرایطی که ۳۱ درصد از تراشه‌های 9900KS اینتل از توان فعالیت در فرکانس ۵/۱ گیگاهرتز برخوردار هستند، تنها ۳ درصد از آن‌ها می‌توانند در فرکانس کاری ۵/۲ گیگاهرتز فعالیت کنند. امری که موجب کمیابی نسخه‌های ۵/۲ گیگاهرتزی این پردازنده شده است و نشان از محدودیت‌های اورکلاک آن در فرکانس کاری بالا دارد. 

اینتل در طول سال‌های اخیر برای رقابت با AMD ناگزیر از عرضه‌ی تراشه‌های ۱۰ نانومتری به بازار و تلاش برای تکامل آن‌ها بوده است. کاهش قابلیت اورکلاک پردازنده پرچم‌دار اینتل یکی از دشواری‌های این شرکت برای انجام هدف مذکور را بازتاب می‌دهد. شاید راه ساده‌تر برای اینتل آن بود تا تراشه‌ای به بازار عرضه کند که بتواند با ۴ درصد از حداکثر توان آشکار کلاک خود در یک حجم مناسب به فعالیت بپردازد و نکات مثبتی را در مورد کیفیت خط تولید قطعات سیلیکونی ۱۴ نانومتری این شرکت بازتاب دهد. این استراتژی کم و بیش به همان مدلی که اخیرا توسط اینتل اتخاذ و در سال ۲۰۱۷ میلادی منجر به تولید محصولات نیمه رسانا ++14nm شد شباهت فراوانی دارد. با این حال عملکرد رو به رشد AMD در بازار پردازنده طی یکی دو سال اخیر اینتل را وادار به انجام واکنشی متفاوت کرد.     

اقدامات اخیر AMD موجب شده است تا این شرکت بتواند در ارائه کردن نرخ کلاک مناسب برای عملکردهای سطح بالای مبتنی بر میکرو پردازنده‌های دسکتاپ حرف‌های تازه‌ای برای گفتن داشته باشد. یکی از عوامل مؤثر دراین‌زمینه را می‌توان انتشار نسخه‌ی جدید معماری جامع فشرده‌ی نرم‌افزاری AMD یا همان AGESA قلمداد کرد. امری که در عمل منجر به بهبود قابلیت کلاک قطعات نیمه رسانا و تراشه‌های سیلیکونی ۷ نانومتری این شرکت شد. مهندسان AMD معتقد هستند که مشخصات تراشه‌های ۷ نانومتری این شرکت موجب افزایش توان کلاک اعضای خانواده‌ی Ryzen 7 3000 شده است.

ryzen

اکنون هر دو رقیب حاضر در بازار پردازنده کامپیوتر یعنی اینتل و AMD به تلاش برای بهبود سرعت کلاک و بهینه‌سازی سیستم‌های مدیریت حرارتی محصولات خود ادامه می‌دهند و برای استفاده از حداکثر توان قطعات نیمه رسانا و سیلیکونی برنامه‌های متعددی دارند. با این حال می‌توان کاهش تدریجی قابلیت اورکلاک محصولات رده بالای این دو شرکت را به‌عنوان یکی از نتایج این تلاش برشمرد.‌ این موضوع که چندان خوشایند هواداران اورکلاک نیست را می‌توان در پردازنده‌های ۱۰ نانومتری اینتل مشاهده کرد. محصولاتی که اکنون خط تولید آن‌ها به‌طور کامل فعال است. در بخش موبایل، قابلیت اورکلاک این پردازنده‌ها به طرز قابل توجهی نسبت به مدل‌های ++14nm کاهش یافته است. البته بهبود شاخص دستور کار هر دوره یا IPC در این پردازنده‌ها کاستی‌ کیفیت عملکرد آن‌ها را تا حدی جبران می‌کند. با این حال اینتل توان طراحی حرارتی برخی از پردازنده‌های موبایل خود را به ۲۵ وات افزایش داده است.

در مجموع می‌توان انتظار داشت که اینتل بتواند سرعت کلاک پردازنده‌های ۱۰ نانومتری خود را با طراحی مدل‌های +10nm و ++10nm تا حدی بهینه کند؛ یعنی بهبودی شبیه به همان الگویی که در نسخه‌های بهینه شده از پردازنده‌های ۱۴ نانومتری این شرکت شاهد آن بودیم. شاید بتوان انتظار داشت که قابلیت اورکلاک این محصولات هم از الگوی مشابهی پیروی کند. در سوی دیگر قضیه AMD قرار دارد با این احتمال که بتواند از تراشه‌های ۷ نانومتری TSMS برای دست یافتن به فرکانس‌های کوچک کاری بهره بگیرد. این قطعات نیمه رسانا از تکنولوژی لیتوگرافی فرابنفش حداکثری استفاده می‌کنند.

بزرگ ترین مصرف کنندگان نیمه رسانا در دنیا

باتوجه به آن که اینتل و TSMS جزو سازندگان اصلی قطعات نیمه رسانا و تراشه‌های سیلیکونی هستند، شاید این دو شرکت بتوانند مشکلات و موانع موجود بر سر راه را کنار بزنند و با تولید قطعات سیلیکونی جدید امکان دستیابی پردازنده کامپیوتر به سرعت کاری بالاتر را فراهم کنند. به این ترتیب شاید بتوان شاهد رونق مجدد بازار اورکلاک بود. البته این مشکلات و موانع آن‌چنان پیش پا افتاده یا ناچیز نیست که به همین راحتی بتوان بر آن‌ها غلبه کرد.

تراشه‌های ۱۰ نانومتری اینتل هنوز برای تکامل یافتن با مشکلات متعددی دست‌وپنجه نرم می‌کنند. از سوی دیگر TSMC هم در ساخت پردازنده‌های مبتنی بر معماری x86 تجربه و تبحر چندانی ندارد و تاکنون نتوانسته است محصولاتی مشابه با AMD مانند Epyc و Ryzen را عرضه کند. بر همین اساس شاید اکنون نتوان در بحث اورکلاک دورنمایی را برای عبور کامل از قله‌ی ۵ گیگا‌هرتز به‌عنوان سرعت کاری پردازنده کامپیوتر متصور بود. اگرچه دست یابی به این هدف و ارتقا دادن آن به هیچ وجه غیر ممکن نیست اما هواداران اورکلاک نور درخشانی را در انتهای تونل مشاهده نمی‌کنند.

AMD epyc

پیدایش پدیده‌هایی مانند یادگیری ماشینی و هوش مصنوعی و اینترنت اشیا سبب شده است تا صنعت بزرگ کامپیوتر هنگام مواجه شدن با تحولات و تغییرهای کلان مشکلات و دردسرهای کمتری را پیش روی خود ببیند. با این حال شاید بهتر باشد مشتاقان اورکلاک و کسانی که به سرعت کلاک و عملکرد بهینه پردازنده براساس پردازش‌های تک مسیر اهمیت می‌دهند به‌دنبال یافتن روش‌های پردازشی تازه‌ای در طولانی مدت باشند.

در حال حاضر فناوری جدیدی که از آن به‌عنوان یک جایگزین برای فناوری CMOS یاد می‌شود فناوری MESO است. این فناوری اسپینترونیک می‌تواند گزینه‌های تازه‌ای را برای افزایش قدرت پردازش کامپیوتری از جنبه‌‌ی میزان کارایی و چگالی آن در اختیار طراحان سخت‌افزار کامپیوتر قرار دهد. یکی از قابلیت‌های مهم MESO توانایی این فناوری در پردازش‌های کامپیوتری مبتنی بر توان پایین است. در حال حاضر گزینه‌های اندکی برای افزایش عملکرد محاسباتی یا بالا بردن کارایی پردازشی هنگام استفاده از پردازش‌های تک مسیر وجود دارد. مشکلی که برطرف کردن آن به کمک استفاده از فناوری MESO امکان‌پذیر خواهد بود. شاید به همین دلیل است که اینتل اکنون تمرکز ویژه‌ای بر تکامل این فناوری دارد.

پردازنده

معرفی نسل جدید پردازنده‌های Ryzen توسط AMD موجب شد تا بازار پردازنده کامپیوتر در طول دو سال و نیم اخیر تحول قابل توجهی را نسبت به شش سال گذشته تجربه کند. این تحولات به ایجاد تغییرات عمده در خانواده محصولات اینتل و AMD منجر شد و معرفی انواع و اقسام پردازنده جدید توسط آن‌ها را به‌همراه داشت. محصولاتی که سرعت کلاک بیشتر و عملکرد اجرایی بالاتری را نسبت به نمونه‌های پیشین خود ارائه می‌کنند.

بهبود چگالی در قطعات نیمه رسانا و سیلیکونی فرایندی است که همچنان ادامه خواهد یافت و احتمالا منجر به معرفی نسل جدید پردازنده کامپیوتر با بهره‌مندی از هسته‌های بیشتر توسط اینتل و AMD خواهد شد. اما آیا این پردازنده‌ها قادر به برآورده کردن انتظارات کاربران حرفه‌ای برای اورکلاک خواهد بود؟ پاسخ نهایی این پرسش کلیدی را آینده روشن خواهد کرد. البته شواهد فعلی برای دادن پاسخ مثبت به آن چندان دلگرم کننده و امیدواری بخش نیست. در مجموع آینده برای اورکلاک به‌خصوص اورکلاک پردازنده کامپیوتر تا حدی تیره و تار به‌نظر می‌رسد. نظر شما در این باره چیست؟ آیا با این ادعا موافق هستید یا آن را نادرست می‌دانید؟ در صورت تمایل می‌توانید نظرات خود را با زومیت و خوانندگان آن در میان بگذارید.

منبع extremetech

از سراسر وب

  دیدگاه
کاراکتر باقی مانده

بیشتر بخوانید