0milyar
transistör, tek pakette
NVIDIA Blackwell B200 (iki die). 1971'deki Intel 4004 yalnızca 2.300 transistör taşıyordu.
tırnak boyutunda, milyarlarca transistör
MİKRO ÇİP
Modern dünyanın
Parmak ucundaki bir silikon parçası: içinde milyarlarca mikroskobik anahtar, kilometrelerce görünmez bakır tel ve saniyede milyarlarca kez atan bir kalp. Kumdan başlayıp bir işlemcinin en küçük atomuna kadar birlikte inelim.
MC-X13 nm · 16 çekirdek
rev A · 0xC0FFEE
rev A · 0xC0FFEE
ALU
L3 önbellek
çekirdek ağı
G/Ç halkası
frekans4,82 GHz
sıcaklık61 °C
gerilim0,92 V
işlem/sn38,5 Mr
canlı telemetri (illüstratif simülasyon)
0nm
EUV ışığının dalga boyu
Görünür ışıktan yaklaşık 40 kat kısa. Çipin en ince çizgilerini bu ışık çizer.
0mm
standart wafer çapı
Tek bir wafer'dan çip boyutuna göre yüzlerce hatta binlerce die çıkar.
0/sn
kalay damlası, EUV kaynağında
Her damla lazerle vurulur; oluşan plazma 13,5 nm ışık yayar.
0GHz
saniyede milyarlarca çevrim
Işık bir nanosaniyede yalnızca yaklaşık 30 cm gider; çip bu yüzden minicik olmak zorunda.
0%
silikon saflığı (9N)
Her milyar atomda en fazla bir yabancı atom. Dünyanın en saf maddelerinden biri.
Nanometrenin dünyasına dalış
Bir çipin içindeki yapılar öyle küçük ki insan saçı bile yanlarında dev kalır. Kaydırıcıyı çek ya da bir ölçeğe dokun; saçtan silikon atomlarına kadar yolculuk et.
İNSAN SAÇI
≈ 70 µm
mikroskop · simüle
×1
Her şeyin başladığı anahtar
Transistör, elektrikle kontrol edilen bir musluk gibidir. Kapıya gerilim uygula; kanal oluşsun, elektronlar kaynaktan savağa aksın. Aç, kapat: 1 ve 0, bilgisayarın bütün dili bu.
eşik ≈ 0,5 V
kanalKAPALI
sürücü akımı≈ 0
mantık0
Gerilim eşiği geçince kapının altında elektronlar toplanır ve iletken bir kanal oluşur. Gerçek bir transistör bu anahtarlamayı saniyede milyarlarca kez yapar; burada yavaşlatılmış izliyorsun.
Anahtarlardan zekâya
İki–dört transistör bir mantık kapısı yapar, birkaç kapı bir toplayıcı, milyarlarcası bir işlemci. Aşağıda kapıları ve gerçek bir toplayıcının mantığını kurcala.
Q
4 bitlik toplayıcı
Bitlere dokunarak sayıları gir. Taşıma (carry) zincirinin soldan sağa nasıl yürüdüğünü izle.
A0
B0
A+B0
Bir çipin içinden geçmek
Paketlenmiş bir işlemci tek bir parça gibi görünür ama aslında üst üste istiflenmiş katmanlardan oluşur. Sürükleyerek döndür, katmanları ayır, listeden birini seç.
sürükleyerek döndür · şematik, ölçekli değil
Kumdan çipe
Gelişmiş bir çip yüzlerce işlem adımından geçer; kaplama, ışıkla desenleme, aşındırma, katkılama ve metalleştirme döngüsü defalarca tekrarlanır. İşte yolun ana duraklar.
ADIM 01/10
300 mm wafer
Verim simülatörü: neden büyük çip pahalıdır?
Wafer üzerine rastgele toz ve kristal kusurları düşer. İçine kusur düşen die çöpe gider. Die büyüdükçe kusura denk gelme ihtimali artar.
toplam die0
sağlam die0
verim0%
teorik (Poisson) verim: e^(−A·D₀)0%
Elli yıl boyunca üstel büyüme
Gordon Moore 1965'te, çip başına transistör sayısının düzenli olarak katlanacağını gözlemledi. Çizgi bir doğa yasası değil, bir sanayi ritmi; ama yarım yüzyıl boyunca şaşırtıcı biçimde tuttu. Noktalara dokun ya da üzerlerine gel.
Eksen logaritmik
Her yatay çizgi bir önceki çizginin on katı. Düz bir çizgi, sabit bir hızla katlanmak demek.
Frekans duvarı (≈2005)
Güç yoğunluğu sınırına çarpılınca saat hızları yerinde saydı; artan transistörler çok çekirdeğe ve özel hızlandırıcılara harcandı.
Yeni yol: paketleme
Tek die büyütmek yerine chiplet ve 3D istifleme; Cerebras ise bütün wafer'ı tek çip yapıyor.
Herkesin bir işi var
Hepsi silikon ama her biri başka bir iş için tasarlanmış. Kartların üzerinde gezin; çubuklar kabaca karakteri gösterir (illüstratif, ölçüm değil).
Bir transistörden yapay zekâ çağına
Altmış yılı aşkın sürede laboratuvar merakı, dünyanın en karmaşık sanayisine dönüştü.
Sırada ne var?
Atomlara yaklaştıkça küçültmek zorlaşıyor. Mühendisler yeni transistör biçimleri, yeni güç yolları ve yeni paketleme fikirleriyle ilerliyor. Kartları sürükle.