Корпорация Intel на международной конференции International Solid-State Circuits Conference 2009

На международной конференции International Solid-State Circuits Conference, которая пройдет с 8 по 12 февраля в Сан-Франциско, корпорация Intel представит 15 докладов с описанием перспективных направлений своей деятельности. Кроме того, старший заслуженный инженер-исследователь корпорации Intel Марк Бор (Mark Bohr) сделает основной доклад на специальном пленарном заседании для приглашенных участников.

Марк Бор расскажет о начале новой эры создания однокристальных систем, или «систем-на-чипе» (System on Chip, SoC), для выпуска которых потребуется кардинально изменить технологии производства полупроводников и внедрить инновации для реализации закона Мура в следующем десятилетии. В течение недели будет представлено несколько презентаций. На них будут обсуждаться технологии, которые, согласно прогнозам, смогут расширить функциональные возможности однокристальных систем, включая радиоприемопередатчики и улучшенные графические подсистемы для мобильных устройств.

Intel будет вести более половины секций по микропроцессорам. Четыре доклада будут посвящены обсуждению новейших 45-нм процессоров, предназначенных для корпоративных пользователей.

Ниже приведена подробная информация о некоторых ключевых докладах и презентациях, посвященных исследованиям Intel.

«Системы-на-чипе» позволят закону Мура оставаться актуальным

«Новая эра масштабирования в мире однокристальных систем»

Марк Бор, заслуженный инженер-исследователь корпорации Intel, подразделение Technology and Manufacturing Group, директор подразделения Process Architecture and Integration

Пленарный доклад 1.3: 9 февраля, 10:35

Тенденция использования более миниатюрных транзисторов для создания микропроцессоров со все большим количеством ядер и более высокими рабочими частотами подходит к концу, т. к. корпорация Intel сосредоточилась на разработке решений, обладающих энергоэффективной производительностью и повышенной мобильностью. Бор обсудит кардинальные изменения в проектировании транзисторов и интегральных микросхем, необходимые для дальнейшей разработки новаторских микропроцессоров. Новая эра развития ИТ-технологий связана с созданием «однокристальных систем» (system-on-a-chip, SoC), и задачей будущего станет полная интеграция системы в одну единственную микросхему. Intel планирует использовать свой опыт проектирования микросхем, производственные мощности, передовые технологии и принципы закона Мура для создания нового вида специализированных продуктов с высокой степенью интеграции и поддержкой выхода в Интернет.

Инновационные технологии цифровой радиосвязи для будущих «систем-на-чипе»

Будущие системы SoC будут оснащены гибкими встроенными приемопередатчиками, которые откроют новую эру мобильных телекоммуникаций. Для реализации принципа «связь в любом месте и в любое время» в платформу необходимо будет интегрировать дополнительные приемопередатчики (например, Wi-Fi, WiMAX, 3G, Bluetooth), которые занимают дополнительное пространство, потребляют электроэнергию и влияют на производительность системы. Исследователи Intel активно ищут пути для создания решений на базе технологий, позволяющих интегрировать в микросхему все больше радиокомпонентов, а также оптимизировать затраты и повысить производительность. Ученые Intel представят три промежуточных этапа разработки, чтобы наглядно продемонстрировать новые идеи, связанные с цифровыми приемопередатчиками, полностью совместимыми с SoC будущего.

«7-разрядный C-2C SAR АЦП 1,1 В 50 мВт 2,5 ГС/с с временным разделением на базе 45-нм технологии LP Digital»

Секция 4.2: 9 февраля, 14:00

В этом докладе будет подробно рассказано о новой технологии, предназначенной для систем радиосвязи в диапазоне 60 ГГц. Эта технология преобразует аналоговые сигналы в цифровые с помощью объединения нескольких менее сложных АЦП, называемых SAR АЦП, и распределения задачи между ними. Преимущества этого метода:

• Пропускная способность передачи данных превышает 5 Гбит/с, что позволяет передавать фильмы DVD-качества по каналам беспроводной связи менее чем за 10 секунд.

• Это первый 7-разрядный АЦП, полностью изготовленный по технологии CMOS, который может работать со скоростью 2,5 Гбит/с и позволяет существенно улучшить цифровые приемопередатчики с такими уровнями производительности.

• Энергоэффективность сравнима с доступными сегодня современными АЦП, но точность существенно повышена.

«Дробный делитель частоты 4,75 ГГц с цифровой калибровкой зубцов на базе 45-нм технологии CMOS»

Секция 12.6: 10 февраля, 10:15

Обработка аналоговых радиосигналов часто по своей сути является неэффективной, т. к. требуется фильтрация для коррекции спектральных примесей (которые можно назвать частотной рассогласованностью). Фильтрация необходима из-за того, что для обеспечения хорошей чувствительности и устойчивой передачи данных требуются чистые сигналы гетеродина (local oscillator, LO). В предыдущих методиках использовалось множество индукторов, занимающих место, потребляющих электроэнергию и увеличивающих стоимость. В этом докладе впервые в отрасли будет показано, как можно использовать цифровые технологии для необходимого смещения частоты с помощью генератора, управляемого напряжением (voltage controlled oscillator, VCO), и калибровки цепей, чтобы добиться отличной чистоты сигнала гетеродина. Преимущества цифровых технологий:

• Сокращение количества необходимых компонентов и, соответственно, освобождение дополнительного пространства на микросхеме.

• Новаторская технология, использующая изменчивость времени задержки на логическом элементе, присущую 45-нм производственной технологии CMOS, для измерения и калибровки несоответствий.

«Трехмерный датчик температуры AZ 1,05 В 1,6 мВт 0,45°C с компенсацией паразитного сопротивления на базе 32-нм технологии CMOS»

Секция: 20.1: 10 февраля, 08:30

В этом докладе будет представлен первый датчик температуры для применения в микропроцессорах, выпускаемых по 32-нм технологии с диэлектриками high-k и металлическими затворами CMOS. Для измерения температуры над поверхностью всего многоядерного процессора устанавливают множество распределенных датчиков. Устройство управления процессором может использовать показания этих датчиков для передачи точной информации о температуре программным компонентам более высокого уровня для выполнения служебных операций и оптимизации. В эпоху многоядерных процессоров управление термальной системой и электропитанием во многом определяет производительность и энергоэффективность платформы. Преимущества этого достижения:

• Совершенствование управления питанием процессора.

• Возможность добиться максимальной надежности работы микропроцессора.

• Ограничение утечки с помощью балансировки загрузки благодаря измерениям температуры во множестве критичных точек.

• Увеличение срока службы компонентов процессора за счет снижения рабочей нагрузки.

• Повышение точности идентификации и вмешательства благодаря большому количеству датчиков.

Улучшенные графические подсистемы для компактных мобильных устройств

Повышение энергоэффективности при выполнении наиболее высокопроизводительных и энергозатратных операций, таких как мультимедийные и графические приложения, обработка сигналов и вычисления SIMD, является важнейшим условием для работы систем с мобильными форм-факторами. SIMD (Single Instruction Multiple Data) –режим вычислений, в котором одна инструкция обрабатывает несколько элементов данных (например, все пиксели изображения). Размеры устройств постоянно уменьшаются, а в приложениях используется все более современная графика, поэтому необходимы усовершенствованные технологии, позволяющие выполнять больше вычислений SIMD и в то же время снизить энергопотребление. Сегодня схемы ускорения SIMD имеют высокие токи утечки и ограниченные возможности управления, а при уменьшении напряжения питания работают неустойчиво.