최근 CPU 발전에 대한 잡설

과연 혁명적 기술이 적당한 시점에 한계를 극복해줄것인가 ...
그게 문제네요 어느정도 이상 가늘어지면 전자가 통과못하다니 -,.-;;
저한테는 정말 쇼크네요 쇼크... @,.@

실제로도 거의 한계입니다.
실리콘 기판, 회로 + 알루미늄 회로 + 구리 ...
이런 것의 거의 한계까지 온 겁니다.
대충 현재의 CPU 속도가 몇년째 3 GHz 근처에서 놀고 있는 것도 실리콘의 전자 이동속도가 그 근처이기 때문입니다. 물론, 이것은 GaN 이나 AlGaAs 같은 기판을 사용하면 이론적으로는 100 배 이상 빨라질 수 있지만 ... 문제는 GaN 이나 AlGaAs 의 가격이 실리콘의 비해서 역시나 100 배 가량 비싸다는 거죠. 게다가, 실리콘만큼 흔한 원소도 아니고 - 규소는 지구상에서 가장 흔한 원소중 하나죠. 더해서, 만일 기판을 GaN 등을 사용하게 되면 그것에 맞게 그동안에 쌓아왔던 모든 공정을 싹 바꿔야 합니다. 이 비용이 ... 조.. 단위를 넘어가게 되니... 힘들죠. 물론, GaN 이나 AlGaAs 의 공정은 이미 잘 하고 있습니다만, 이걸 대량생산하게 되면 다른 얘기가 되는 거죠.

현재 실리콘 기판의 가장 큰 문제점은 절연층인데, 이미 1~3 nm 수준(원자 대충 3,4 개~10개 정도 두께)에 도달했습니다. 더 얇아지면 터널링 효과로 인하여 절연층이 무의미해지죠. 이 절연층 막의 두께를 더 얇게 해보겠다고 하프늄 옥사이드 등을 쓰지만, 역시나 비용이 장난이 아닙니다...

흔히 0.09 um(90 나노) 니 0.13um (130 나노)이니 하는 것도 거의 한계까지 왔구요. - 물론, 장비의 한계입니다. 이론적으로는 더 미세한 선폭도 가능합니다. 하지만, 바로 위에서 말한 터널링 효과로 인하여 무한히 얇게 할 수도 없습니다. 대충 20 나노 정도를 한계치로 보고 있죠...

---------
귓가에 햇살을 받으며 석양까지 행복한 여행을...
웃으며 떠나갔던 것처럼 미소를 띠고 돌아와 마침내 평안하기를...
- 엘프의 인사, 드래곤 라자, 이영도

즐겁게 놀아보자.
http://akpil.egloos.com

우리끼리(오리족 빼고) 하는 이야기지만, 조류들의 뇌가 안정적이라던가, 속도가 빠르다던가, 이런 말은 들어 보지 못했잖아요?
검증 한된 뇌를 쓴다는 건 그만큼 개발에 어려움이 많겠죠.

그리고 일단 바이러스에 취약하지 않을까요? 조류독감은 많이 들어 보았잖아요. 돌고래독감, 고래 독감은 아직 들어 본적 없네요.

==========================
안녕하세요? 인간이 덜 영글어서 실수가 많습니다. :-)
=====================
"지금하는 일을 꼭 완수하자."

현재 소자에서나 clock 한계가 발생하는거지 SiGe, GaN, AlGaAs로 바뀌면 실제로 100배정도 빨라질수 있습니다. 문제는 이러한 신소재 공정이 비용이 많이 든다는 거지요.
비용이 많이 들어도 수익만 창출할수 있으면 반도체 회사들은 뛰어듭니다. 하지만 아직까지는 현재 processor에서 100배정도 성능을 요구하는 application이 없네요.
그래서 섣불리 뛰어들지 않는 겁니다.

문제의 시각을 다각도로 볼 필요가 있는데, 하나는 이전에 이야기한 소자와 비용과 관계된 문제이고 하나는 구조적 문제가 있습니다.
현재 processor의 구조는 아직까지 폰노이만/하버드 architecture 구조를 못 벗어나고 있습니다. 앞으로도 천재가 나오지 않는한 그럴것 같네요.
그래서 나오는 것들이 vliw, vles, epic, reconfigurable processor, mumti-core, hyper-thread, simd, vector 등등등 이렇게 병렬처리 구조로 나가고 있네요.
intel에서 80-core를 만들어 냈는데 그기서 바라볼점은 두 가지가 있을것 같습니다. 먼저 집적도는 이미 충분하다는것, 그리고 구조와 s/w적 한계는 존재한다는것.

소자가 바뀌면 깔끔하게 해결될 부분인데, 아직까지는 마땅한 방법이 없네요.
앞으로 당분간은 parallel-processing에 대한 요구가 증대될것 같습니다.

확실이 지금은 CPU 발전의 기로에 서 있는 시점입니다...

Silicon Solid State 기술로 거의 한계에 가까이 왔다는 분석이고 20 nm 이하의 Silicon 기술에 대해서는 연구도 거의 없는 형편입니다... 거의 20 nm가 끝이라고 생각하고 있는 거지요...

그리고 Solid State 보다 상위 Level, 즉 Computer Architecture Level에서도 역시 한계에 가까이 와 있습니다...

Multi Core를 많이 박는 거야 기술적으로 큰 문제는 없지만, 그걸 어떻게 써야 하는 지에 대해서는 아직 문제가 많습니다...

물론, Core 수를 늘릴 경우 수율의 문제가 생기게 됩니다...

그리고 아시는 바와 같이 몇몇 분야를 제외하고는 많은 수의 Core를 필요로 하지 않고 있습니다...

일부 Server 분야에만 필요하죠. 이건 연구원들 모두 인정하고 있는 부분입니다...

우스개 소리로 Super Computing 부분의 시장 규모가 감자칩의 시장 규모보다 휠씬 작다는 얘기도 있습니다...

결과적으로 Desktop Level의 CPU에서는 어떤 혁신이라고 할 만한 것이 현재 잘 보이지 않고 있습니다.

또 Server 분야의 Multi Core 부분에서도 국한된 수요로 인해서 발전이 어느 정도 정체된 형편입니다...

이런 부분은 Solid State 기술이 GaAe나 Nano Tube와 같은 더 좋은 기술을 찾는다 해도 변하지 않는 상황입니다...

그 쪽 분야 전공자로서 요즘은 좀 답답합니다.

결국은 warpdory님 말처럼 수지가 맞아야 한다는것이 문제죠.

그리고!!!

현재 여러개의 코어를 이용한 cpu는 결국 펜티엄2,3 슬롯형 처럼 느껴지는건 저뿐인가요?

비싼 소재쓰는 거보다 기존 공정이용한게 훨씬 싼건 당연한거 아닌가요?

비즈니스에서 기술보다 돈이 제일 중요합니다.

-ps-
전 warpdory님께서는 상당히 그 바닥에서의 사정을 이야기 하신것으로 느껴집니다. 저도 대학원나왔지만 뭐 논문썼다고 다 알면 동네 똥개도 박사논문 쓰겠네 -_- 자신이 아는게 다가 아니란걸 아는 순간 당신 논문은 쓰레기란걸 알게될거요.

글이 아다르고 어다른건데 좋게 답변다는글에 답글 꼬라지하고는 -_-t

----------------------------------------------------------------------
인생 뭐있어? 백수로 사는거야~ 가는거야~