Da sprichst du auch etwas ABSOLUT richtiges an
Genau dahin wird in den nächsten Jahren auch die Entwicklung gehen, spätestens mit den stacked Chips. Man hat einfach mehr Transistoren dann zur Verfügung, als man überhaupt mit Strom versorgen kann. Die iGPU direkt in die CPU zu packen ist daher auch gar keine schlechte Idee für die Zukunft. Man hat dann ja eh mal Transistoren in Massen über, und ne GPU-Architektur ist halt bei Pseudo-Vektor-Operationen halt deutlich Energieeffizienter als ne CPU.
Bei Silizium bleibt aber das Problem der hohen Kosten. Immer mehr Transistoren sind aber der Mittelklasse abwärts nur finanzierbar, weil sie auf tendentiell eher kleinere Flächen passen. Die einzige offizielle Zahl sind ja weiterhin die iirc 75 $ für einen 45 nm Core 2 Quad, aber wenn man mal davon ausgeht, dass die reinen Fertigungskosten für ein heutiges CPU-DIE bei 20 € liegen, dann ist, sobald man die minimale Transistorgröße erreicht hat, maximal noch eine Steigerung um den Faktor 4 möglich. Alles darüber hinaus ist einfach zu teuer für den Nutzer die Kosten für einen Monokristall lassen sich auch nicht Miniaturisieren. Da müssen andere Materialien her und während die schnelleren bislang das schlechtere Kosten/Leistungs-Verhältniss bieten (und im Falle von GaS wohl auch immer werden), haben die riesigen Flächen von organischem Material noch Potential.
Bei 1 GHz sind es btw. sogar knapp 30cm.
Ich bin mal gnädigerweise davon ausgegangen, dass ein halbes Bit Verschiebung schon für die meisten Architekturen ein Problem wäre
Aber wenn man einen Weg findet, noch mehr Transistoren zumindest in zweiter Wurzel in Leistung umzusetzen, dann könnte man das ganze durchaus noch steigern, denn dann würde die Gesamtleistung eines Rechenwürfels, dessen Volumen kubisch mit der Kantenlänge steigt, immer noch über-linear steigen. Bei einer Steigerung der Kantenlänge müsste der Takt (und damit die Leistung) aber nur Linear abgesenkt werden.
-> Eine 3x3x3 m CPU mit 100 MHz hätte mehr Leistung, als das 30x30x30 cm Modell mit 1 GHz.
Da muss man aber auch bedenken, dass die Links dann vergleichsweise minimal sind zwischen diesen einzelnen Clustern, und genau das ist auch das Problem, auf das man bei solchen Super-Clustern dann stößt. Man bekommt einfach die Dinger nicht mehr miteinander verbunden. Wenn ich da nur allein schon an heute denke, wie das gewaltig dicke Glasfaserstränge durch die Cluster gelegt werden. Das wird bei nem 3D Aufbau des Clusters nicht weniger, und bei noch viel mehr Rechenleistung der Kerne, braucht man auch deutlich mehr Interconnect Bandbreite, und die ist ja heute schon bei "vielen" Anwendungen zu klein.
Und genau das ist ein Problem, dass organische Halbleiter quasi nebenbei lösen. Im Moment besteht ein Rechencluster zu 99,99999999% aus Interconnects. Die eigentlich rechnenden Einheiten (DIEs) eines hallengroßen Supercomputers würden in ein kleines Köfferchen passen. Aber weil die Verbindungsleitungen eben nicht in 45 nm Strukturbreite daherkommen, sondern im Schnitt eher 4,5 mm (inklusive Ummantelung) belegen, ist die Packungsdichte extrem beschränkt. Organische Halbleiter sind aber so billig und skalierbar, dass man Interconnect-Netzwerke von mehreren Quadratmetern auf Folie drucken (oder in Zukunft ggf. mehreren Kubikmetern in Würfel lasern) könnte, die (zur weiteren Kostenreduktion) vielleicht nur 1-2 Fertigungsstufen hinter den eigentlichen Recheneinheiten hinterherhinken. Und: Aufgrund der hohen Effizienz hätte man selbst bei dieser Packungsdichte keine unlösbaren Kühlungsprobleme.
Unterm Strich ist eine organische CPU mit der Leistungsfähigkeit eines Silizium-Chips dann vielleicht so groß, wie ein ganzes ITX-Board. Aber ihre gesamte Infrastruktur passt ein weiteres ITX-Board auf der anderen Seite eines dünnen (Wasser-)Kühlblockes und statt zwei Dual-Silizium-CPUs Board in ein 80 cm 1U Chassis zu packen, kann man bequem auf jeder Seite zwei Lagen mit je vier organische Einheiten unterbringen und diese 16 Einheiten zudem mit höherer Bandbreite untereinander vernetzen, als vorher zwischen den zwei Silizium-CPUs auf einem Board. Unterm Strich kommt so ein Rack auf die Leistung eines ganzes Clusters - und man kann, dank der guten Anbindung, mehr dieser Racks zu einem Cluster zusammenschließen. (und das natürlich auch dreidimensional - wobei das natürlich auch mit Silizium geht, wenn man sich mal konsequent von Luftkühlkungskonzepten verabschiedet)
Gut, dass sind aber nur so komische Folien für die Bildwidergabe. Da ist man denke ich noch recht weit davon weg, wirklich richtige Rechner mit bauen zu können.
Wofür sie dienen, ist ja erstmal egal. Man hat Transistoren der geforderten Schlatzeit und Größe auf einem Massenproduktionstauglichen Substrat. Bei den derzeitigen Preisen wäre ein kompletter PC auf dieser Basis vermutlich nicht in der Lage, mit einem Siliziumchip zu konkurrieren, zumal die Hersteller schlicht keine CPU-Erfahrung haben. Aber es geht in die richtige Richtung und im Gegensatz zu Silizium rennt man nicht mit Anlauf auf eine Skalierungsbarriere zu.
Es wird noch ein paar Jahre dauern, bis sich das Verhältniss ändert, aber dann könnten Siliziumfertiger vor einer überwindbaren 2/4/6/8 nm Mauer sitzen und die langsame, organische Entwicklung spaziert locker vorbei.
Wobei mir gerade eh nicht so ganz klar ist, was die mir "organic" meinen. Ich glaub nur, dass die halt Elemente/Verbindungen aus der Organischen-Chemie meinen, und nicht echte Moleküle. Berichtige mich da bitte, wenn du was näheres dazu weißt.
Nuja - es sind keine intramolekularen Schalter, das stimmt. Aber das macht ja auch keinen Unterschied. Beides ist Halbleitertechnik auf Basis billiger, nonkristalliner Kohlenstoffsubstrate.
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