Тактика Терадина для борьбы с двадцаткой

Когда я был молодым, я работал в паре дочерних компаний Cirrus Designs и Cirrus Computers в Великобритании. Работая в Cirrus Designs, я узнал все* о тестировании интегральных схем (ИС) и печатных плат (PCB). Тем временем в Cirrus Computers я узнал все* о цифровом логическом моделировании, автоматической генерации тестовых таблиц (ATPG) и оборудовании для автоматического тестирования (ATE). (*Когда я говорю «все» в этом контексте, я не имею в виду, что я узнал все, что нужно знать; скорее, я узнал все, что мог втиснуть в свой скудный ум.)

В конце концов обе эти компании были приобретены американской компанией General Radio, сокращенно GenRad. Компания GenRad, основанная в 1915 году, была одним из первых производителей электронных инструментов и приборов. В 1950-е годы компания стала крупным игроком на рынке АТЕ, производя линейку тестеров для собранных печатных плат.

Еще одна известная американская компания в этой сфере — Teradyne, основанная в 1960 году, когда полупроводниковая промышленность только зарождалась. Компания Teradyne начала с создания тестеров для дискретно упакованных компонентов, таких как диоды, и быстро перешла к созданию тестеров для микросхем. В середине 1960-х годов, чтобы решить проблему постоянно растущей сложности этих устройств, Teradyne начала включать миникомпьютеры в свою испытательную продукцию. Это была радикальная идея, породившая новый рынок, которым Teradyne фактически владела до середины 1970-х годов.

После 1970-х годов Терадайн пережила множество взлетов и падений, прежде чем в конечном итоге превратилась в многомиллиардного гиганта, которого мы знаем и любим сегодня. В 2001 году Teradyne приобрела GenRad, что, как ни странно, заставляет меня чувствовать себя младшим членом семьи Teradyne.

Я только что читал о древнегреческом математике, физике, инженере, астрономе и изобретателе Архимеде, который считается одним из ведущих ученых классической античности и одним из величайших математиков всех времен. Мой интерес к Архимеду был вызван беседой с Эли Ротом, менеджером по продукту интеллектуального производства в Teradyne. Эли знакомил меня с недавним запуском аналитического решения Archimedes компании Teradyne.

Эли начал со ссылки на мою недавнюю колонку о чиплетах (см. «Готовы ли вы к эпохе чиплетов?»). Он отметил, что постоянное развитие полупроводников приводит к проблемам с качеством, и одним из таких усовершенствований являются чиплеты. Появляются новые материалы, новые типы устройств, новые архитектуры и новые технологии упаковки, все из которых обеспечивают новые вычислительные возможности и требуют более высоких стандартов качества.

Совершенствование полупроводников приводит к проблемам с качеством (Источник: Teradyne)

Есть пара вещей, которые бросились мне в глаза, когда я впервые навел шар на иллюстрацию выше. Посмотрите сами и посмотрите, не заставит ли вас что-нибудь поднять нахмуренную бровь. Во-первых, здесь не упоминаются чиплеты, но Эли уверяет меня, что эти маленькие негодяи охвачены пузырем «3D-стекинга и усовершенствованной упаковки», так что все в порядке.

А как насчет пузыря «Тёмного кремния» — что это, черт возьми, такое? Я быстро прогуглил, пока никто не смотрел. Википедия оказалась необычайно бесполезной, сообщив мне только, что темный кремний относится к количеству схем в микросхеме, которые не могут быть включены при номинальном рабочем напряжении для заданного ограничения расчетной тепловой мощности (TDP), что фактически не сказало мне ничего, что я хотел. знать.

К счастью, веб-сайт Semiconductor Engineering был немного более откровенным, объяснив, что «темный кремний» относится к методу экономии энергии в микросхемах путем отключения питания сегментов чипа, когда они не используются. Чуть более подробно они говорят: «[…] Эта ошибка масштабирования Деннарда открыла эпоху того, что дизайнеры называют «темным кремнием». Если количество транзисторов удваивается, но бюджет мощности схемы в целом остается прежним или снижается из-за распространения мобильных устройств, то доступная мощность для каждого транзистора сокращается вдвое. Если пороговое напряжение останется прежним, то количество транзисторов, которые могут работать одновременно, также сократится вдвое. Эти нерабочие транзисторы представляют собой темный кремний, измеряемый как часть общей площади чипа».