Arm: zapomeňme na Mooreův zákon, nový ukazatel vývoje bude výkon na watt

Je asi zřejmé, že společnost Arm si tímto výrokem snaží zahrát malou domů, neboť co se týče efektivity, je na tom zvláště architektura ARM velice dobře, nicméně můžeme si alespoň poslechnout, co o tom říká Rob Aitken (Fellow & Director of Technology, Arm). 

 

 

Mooreův zákon býval a je (výklady se různí) především o tranzistorové hustotě, která by se měla každé dva roky cca zdvojnásobit. Nejde pochopitelně o žádný přírodní zákon, jako spíše předpoklad, který ovšem určoval vývoj počítačových čipů po několik desetiletí, neboť firmy se jej chtěly držet stůj co stůj. Ostatně jistým projevem Mooreova zákona byla i strategie Intelu zvaná Tick-Tock, která znamenala právě to, že každý druhý rok přijde na svět nový výrobní proces. Tato strategie nakonec ztroskotala na přechodu mezi 14nm a 10nm procesem, ale zde půjde spíše o to, že ustává vývoj obrovských monolitických čipů, které nahradí heterogenní řešení využívající různé výrobní procesy a čipy pospojované moderními metodami pouzdření. Ale dejme slovo Aitkenovi. 

 

Ten mluví především o snaze snižovat spotřebu i ve snaze snížit uhlíkovou stopu počítačů či obecně čipů. Čili zvyšování výkonu už nemá být to hlavní, nová modla bude zvyšování efektivity a snižování spotřeby až na takovou úroveň, která umožní běh různých zařízení bez napájení ze sítě či z baterií. Opět ale poukazuje na to, že zmenšování tranzistorů už naráží na fyzické limity, kde jejich hradla už tvoří jen několik desítek atomů, a tak je třeba najít něco nového.

 

Aitken tak připomíná Koomeyho zákon dle stanfordského profesora (Jonathan Koomey), který v roce 2010 stanovil, že je tu jasný trend ve zvyšování výpočetního výkonu na joul odpadní (zvláště tepelné) energie. Šlo o zdvojnásobení každých 18 měsíců mezi lety 1945 až 2000, ovšem poté se trend zpomalil na dvojnásobek každých 2,6 let. 

 

Extrapolováním Koomeyho zákona bychom mohli dojít až do bodu, kdy budou procesory schopny získávat energii ze svého okolí, podobně jako pasivní RFID zařízení. Aitken pak připomíná vlastní projekt Triffid, který se týká právě vytvoření zařízení, jež nepotřebují ani baterii či jiný klasický zdroj napájení a je tu také TinyML pro provoz zařízení využívajících strojové učení na hardwaru se spotřebou v řádu miliwattů. Mezi konkrétní produkty patří microNPU Arm Ethos-U65, které je určeno pro strojové učení v IoT zařízeních, kde slibuje výrazné snížení spotřeby.

 

Čili dle Aitkena je nové zaměření vývoje čipů na efektivitu nezbytně nutné k tomu, aby byl vývoj z hlediska spotřeby energie udržitelný a technologie se mohly dostat k více lidem. A v popředí tohoto vývoje bude pochopitelně stát samotný Arm.