Computing의 환경 영향 증가

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지속 가능한 Microprocessor Design의 핵심 원칙

에너지 효율적인 건축

마이크로 프로세서의 환경 풋프린트를 줄이기 위한 가장 즉각적인 방법은 성능 희생 없이 전력 소비를 최소화하는 것입니다. 동적 전압 및 주파수 스케일링 (DVFS)는 실시간 작업 부하 요구에 따라 프로세서를 조정하고 프로세서를 허용하는 요소 기술이었습니다. 현대 칩은 이 원리를 per-core DVFS로 확장하여 과립적인 전력 관리가 가능합니다. ARM의 big.LITTLE 및 Intel의 고성능과 같은 헤테로겐 컴퓨팅 아키텍처는 고성능의 핵심 기술로 다양합니다.

이 기술은 기존의 디자인과 비교하여, 수많은 에너지가 발생하기 때문에, 수많은 에너지가 발생하기 때문에, 수많은 에너지가 발생했습니다. 수많은 에너지가 발생하기 때문에, 수많은 에너지가 발생했습니다. 수많은 에너지가 발생하기 때문에, 수많은 에너지가 발생하기 때문에, 수많은 에너지가 발생했습니다. 수많은 에너지가 발생하기 때문에, 수많은 에너지가 발생하기 때문에, 수많은 에너지가 발생했습니다. 수많은 에너지가 발생하기 때문에, 수많은 에너지가 발생했습니다. 수많은 에너지가 발생하기 때문에, 수많은 에너지가 발생했습니다. 수많은 에너지가 발생했습니다.

지속가능성 물질 및 제조

기존의 실리콘 기반 제조는 고온 공정, 유독 화학 물질 (예 :, perfluorocarbons, arsenic 및 gallium) 및 재활용이 어려운 기판에 의존합니다. 실리콘, 실리콘 카바이드 (SiC) 및 유기 반도체에 대한갤륨 질화물 (GaN)과 같은 대체 반도체 재료로 연구 - 낮은 제조 에너지를 약속하고 독성을 감소시킵니다. 셀룰로오스 또는 폴리실륨 질화물 (GaN)과 같은 생물 분해성 기판은 현재 전자적 안정성에 대한 요구가 높거나 영구적 인 열성 칩을 위해 필요한 열성 칩을 탐구하는 데 필요한 열성 물질입니다.

물은 다른 압박 관심사입니다. 단일 300mm 웨이퍼는 초음파 물의 수천을 요구할 수 있습니다. 닫히는 반복 재생 체계, 건조한 etching 대안 및 reclaimed 물의 사용은 주요한 파열에서 표준이 되고 있습니다. 또한, eliminating 충돌 무기물 (예를들면, 탄탈륨, 주석, 텅스텐, 금)는 증명한 공급 사슬을 통해 그리고 주석 은은 ‐ 구리 합금으로 납기 근거한 땜납을 대체하는 것은 환경의 증가를 감소시킵니다. 탄소는 더 먼 탄소를 위해 더 먼 탄소를 강화하고, 더 먼 탄소를 통해 에너지로 성장합니다.

Lifecycle 고려: 경도와 재상할 수 있는 디자인을 위한 디자인

마이크로 프로세서의 환경 영향은 가동 에너지보다 훨씬 더 확장됩니다. 단일 1.5cm2 칩을 제조하면 CO2의 여러 킬로그램의 해당성을 방출 할 수 있습니다. 칩은 단 2 ~ 3 년 전에 카드화 된 탄소가 짧은 기간 동안 분류되어 총 ‐ 년 발자국을 높일 수 있습니다. 구성 요소 업그레이드, 소프트웨어 기반 성능 스케일링 및 강력한 오류를 허용하는 모듈 식 아키텍처를 통해 더 긴 서비스 수명을 설계 - - 주파수 교체를 감소시킵니다.

재활용성은 디자인 단계에서 시작됩니다. 몇 가지 드문 밖 요소를 사용하는 칩은 힌두리 분해가 아닌, 표준화 된 패키지 (예 : LGA vs. BGA)를 더 쉽게 재구성 할 수 있습니다. Chiplet 기반 디자인 (아래 참조)의 성장 관심은 자연 경로를 제공합니다. 단일 코어 또는 메모리가 전체 프로세서를 디싱하기보다 오히려 교환 할 수 있다면 재료 효율성이 향상됩니다. End‐oflife 재활용 프로세스는 구리 도금, 구리, 구리, 구리, 구리, 구리, 구리, 구리, 구리, 구리, 구리, 구리, 구리, 구리, 구리, 구리, 구리, 구리, 구리, 구리, 구리, 구리, 구리, 구리, 구리, 구리, 구리, 구리, 구리, 구리, 구리, 구리, 구리, 구리, 구리, 구리, 구리, 구리, 구리, 구리, 구리, 구리, 구리, 구리, 구리, 구리, 구리, 구리, 구리, 구리, 구리, 구리, 구리, 구리, 구리, 구리, 구리, 구리, 구리, 구리, 구리, 구리, 구리, 구리, 구리, 구리, 구리, 구리, 구리, 구리, 구리, 구리, 구리, 구리, 구리, 구리, 구리, 구리, 구리, 구리, 구리

Eco-Friendly Computing을 구동하는 혁신

주변 장치 및 서브스홀 컴파일

이 모듈은 기존의 임계 값 전압과 같은 다양한 기능을 제공합니다. 이 모듈은 최대 5 ~ 10 ×의 작동을 가능하게합니다. 이 모듈은 최대 5 ~ 10 ×의 작동을 위해 전력을 공급하는 데 사용됩니다. 이 모듈은 최대 5 ~ 10 ×의 작동을 위해 전력을 공급하는 데 사용됩니다. 이 모듈은 에너지가 낮아지면 전력이 낮아지면 전력이 낮아집니다. 따라서, 에너지가 낮아지면 전력이 낮아지면 전력이 낮아지면 전력이 낮아집니다. 따라서 전력이 낮아지면 전력이 낮아지면 전력이 낮아지면 전력이 낮아집니다.

Neuromorphic 및 Quantum 컴퓨팅

Neuromorphic Chip는 신경과 플라스틱 접어들이 뛰어난 저에너지와 비교를 수행하는 생물 신경 네트워크의 구조와 기능을 mimic. 예를 들어, 신호가 존재할 때만 전력을 소비하는 이벤트 중심 회로를 사용하여 Intel의 Loihi 2 프로세스 sparse 스파이크가 될 수 있습니다. 신경계 가속기 태킹 패턴 인식 작업은 현재 100-1000-1000-1000-1000-1000-1000-1000-1000-1000-1000-1000-1000-1000-1000-1000-1000-1000-1000-1000-1000-1000-1000-1000-1000-1000-1000-1000-1000-1000-1000-1000-1000-1000-1000-1000-1000-1000-1000-1000-1000-1000-1000-1000-1000-1000-1000-1000-1000-1000-1000-1000-1000-1000-1000-1000-1000-1000-1000-1000----------------------------1000-1000-----------------

Quantum computing]은 절대로의 냉각을 필요로 하는 퀀빗을 사용하여 특정 문제를 해결하기 위해 약속합니다. 그러나, 퀀텀 엑셀, 시간 ‐에 해결책 및 ‐operation 에너지는 고전적 슈퍼컴퓨터보다 낮은 규모의 주문이 될 수 있습니다. 결함 ‐tolerant quantum excels, 퀀텀 엑셀, ‐to-solution 및 per‐operation 에너지가 기존의 열량 감소에 의해 퀀텀 ‐to-solution 및 per‐operation 에너지가 감소한 환경의 부족을 줄일 수 있는지 여부를 결정합니다.

Chiplet 기반 및 3D 통합

단일 칩은 단일 칩을 분리하는 것은 중간체를 통해 연결되는 작은 칩을 결합하여 여러 지속 가능성의 승리를 가능하게합니다. 첫째, 각 칩은 최적의 공정 노드에서 제조 될 수 있습니다. 예를 들어, 논리는 선도적 인 엣지 노드와 I / O 다이는 성숙하고, 낮은 ‐ 비용 노드 - 전반적인 제조 에너지를 줄입니다. 둘째, 칩렛 수율은 큰 다이의 사람들보다 높으며, 폐기물 물질을 슬링합니다. 세 번째, 실패 칩렛은 분산 형 패키지보다 오히려 대체 할 수 있습니다. 3D 코드는 3D 코드의 확장형, 3D 코드의 확장형, 3D 코드의 확장형, 3D 코드로 확장됩니다.

도전과 미래 방향

이 진보에도 불구하고, 몇몇 장벽은 남아 있습니다. 성과 효율성 무역 떨어져는 많은 녹색 디자인 기술 (예를들면, 가까운 파악 가동, 공격적인 시계 gating) 감소한 성과, 그 어느 때보 다르 가공업자를 위한 소비자와 기업 수요와 충돌이 감소합니다. 시장은 지속 가능성에 아직도 보상 익지않는 속도를, 그러나 중요한 구름 공급자가 지금 힘 섭리 효과 (PUE)와 탄소 강렬을 조달 결정으로 요인 동력 ‐사용 효과 (PUE)를 증가합니다.

비용은 또 다른 장애물입니다. 감탄성 물질은 가앤 기판 또는 생분해성 포장과 같은 - 작은 규모에서 기존의 대안보다 더 비쌉니다. 탄소 중립 공정에 대한 주조 업그레이드는 대규모 자본 투자를 필요로하며 모든 제조업체는 스위치를 만들기 위해 금융 인센티브가 없습니다. 정책 측정, 칩 제조 또는 필수 e-waste 재활용 대상에 탄소 세금과 같은, 재생 필드를 수평할 수 있습니다.

열 관리는 칩으로 더 도전적인 구성 요소를 통합합니다. 고급 냉각 기술 - 액체 침수, 미생물 수로, 2 단계 증발기 - 건물 난방 또는 온수를 위한 낭비 열을 복구할 수 있습니다, 전반적인 시스템 효율성을 개량하는. 표준화는 또한 필요로 합니다: microprocessor 지속 가능성 (예를들면, 에너지 ‐ 당 ‐ 파괴는 수명주기 상황에 측정했습니다)를 위한 기업 넓은 벤치 마크 없이, 그것은 디자이너와 구매자를 위해 어렵습니다 선택권을 비교하기 위하여.

산업, 학계 및 정부의 협력은 진행 상황을 가속화하고 있습니다. ]IEEE Green ICT 표준, 미국 에너지부 ]data center Efficiency program, ]MIT]]와 같은 기관의 연구는 저전압 프로세서 설계에 대한 혁신을 주도하고 있습니다. [LT:7]]:]]:7]:7:7:7:7:7:7:7:8:8:8]]

경로 전달

지속 가능한 컴퓨팅을위한 마이크로 프로세서 설계는 엔지니어링 도전, 시장 도전 및 정책 도전 하나로 압연. 단일 기술은 suffice가 없습니다. 가장 유망한 경로는 에너지 효율적인 아키텍처 (DVFS, 이질적인 코어, 가까운 ‐threshold 운영), 지속 가능한 재료 및 제조 (생물 기판, 물 재활용, 충돌 ‐ 무료 공급망) 및 라이프 사이클 사고 (모성, 재활용, 확장 소프트웨어 지원)를 결합합니다. EIGET는 각 에너지의 흐름을 개선하고, 에너지의 흐름을 개선하고, 에너지의 흐름을 개선하고, 에너지의 흐름을 개선합니다.

기술 산업은 인류의 건강에 영향을 미치는 영향을 받지 못하는 데 도움이 될 것입니다. 지속 가능성은 핵심 디자인 제약에 대한 보조 고려에서 높아야합니다. 이는 연구에 투자를 의미하며, RISC‐V와 같은 개방 표준을 채택하여 탄소 회계에 대한 설계 재사용 및 수요 투명성을 가능하게합니다. 소비자 인식 및 규제 압력은 친환경 제품에 제조업체를 계속 밀어 줄 것입니다. 마이크로 프로세서의 차세대는 더 빠르고 더 많은 수가 될 것입니다. 그들은 지구에 더 가벼워질 것이며 미래 건물이 가치가 있습니다.