LINUX.ORG.RU

Микропроцессоры

 , ,


0

1

Собственно вопрос: как современные процессоры обеспечивают такую высокую стабильность работы? В них около миллиарда транзисторов, а малейший сбой в одном из них (не важно по какой причине - брак или столкновение с высокоэнергетической частицей, что должно быть актуально при нынешних размерах) и будет ошибка при вычислениях. К оперативке всё тоже справедливо. Неужели всё дублируется по три и более раз?

★★★★★

Поэтому современная фабрика микросхем и стоит миллиарды.

Для экскурса: http://nnm.me/blogs/modelius1/proizvodstvo-mikroshem-2/

Это по поводу брака.

Частицы — см память с ECC, спец.исполнения (для космоса и вояк) и пр.

greenman ★★★★★ ()
Последнее исправление: greenman (всего исправлений: 1)
Ответ на: комментарий от greenman

Зачем только для вояк? Думаешь мало высокоэнергетических частиц у тебя в комнате? Поменьше конечно, чем в космосе или после ядерного взрыва, но они есть и достаточно, чтоб процессор выдавал сбои.

peregrine ★★★★★ ()
Ответ на: комментарий от tides

Одного ECC должно быть мало, как мне кажется, не хватит его, что-то ещё должно быть.

PS

Таки нагуглил по запросу ECC. Ещё используется Triple modular redundancy - всё важное дублируется по 3 раза.

peregrine ★★★★★ ()
Ответ на: комментарий от peregrine

Вот интересная статейка, и цитата оттуда

Современные тех.процессы менее радиационно-стойкие Шанс получить ошибку в конкретном транзисторе пропорционален его объему, а он быстро уменьшается с уменьшением технологии (т.к. транзисторы становятся не только меньше по площади, но и тоньше). Помимо этого, отмечено аномальное увеличение радиационной стойкости с современными толщинами подзатворных диэлектриков (3нм и менее).

В целом, на современных стойких тех.процессах (65нм и менее) рутинно получаются микросхемы выдерживающие дозу облучения в 1млн рад, что превышает все разумные требования по стойкости. Стойкость к защелкиванию и программным ошибкам - достигается за счет triple-well и специальных архитектурных решений.

ip ★★★★ ()

Попадалась статья, согласно которой достаточно большой процент сбоев связанны с подобными аппаратными причинами, причём большинство сбоев остаются незамеченными, поскольку неиспользуемых ветвей кода в памяти больше, чем используемых, а критические данные типа счётчиков циклов занимают куда меньше, чем картинки и тп, где изменение цвета одной точки (сравнительно) безобидно.

Anonymous ★★★★★ ()
Ответ на: комментарий от peregrine

Зачем только для вояк? Думаешь мало высокоэнергетических частиц у тебя в комнате? Поменьше конечно, чем в космосе или после ядерного взрыва, но они есть и достаточно, чтоб процессор выдавал сбои.

Когда-то играл на спектруме в игры, размер бинарников которых был килобайт ~20-40, когда они надоедали, перед запуском засыпал в них рандомом несколько байт мусора и запускал. Чаще всего никаких изменений в геймплее не наблюдалось! Если байт мусора попадал в текстуру, то заметить <=8 неправильных пикселей, вообще проблемно. А в современных компьютерах памяти гигабайты, если там что и сглючит по вине высокоэнергетических частиц, которым ещё надо попасть именно в транзистор а не в изолятор между ними и не в железяку корпуса, то отличить этот баг от обычного логического сбоя ПО пользователю будет очень сложно. Если вообще баг случится - часть памяти заполнена практически «мусором» и неиспользуемым кодом. Тоже и в процессоре - в нём много избыточных мощностей, которые все одномоментно не используются, а если запорченные данные перед использованием перепишутся, то баг не сможет возникнуть.

Napilnik ★★★★★ ()
Ответ на: комментарий от Napilnik

Это всё мне известно. Просто по грубым прикидкам ошибок такого рода должно было быть немного больше, я уже нашёл, что причиной того, что это не так, является

всё критическое дублируется по три и более раз

Всем спасибо за решенный вопрос.

peregrine ★★★★★ ()

А зачем вообще уменьшать размер транзисторов, а не увеличивать площадь кристалла?

bbk123 ★★★★★ ()
Ответ на: комментарий от bbk123

Ты про скорость света слышал? Ну-ка, давай, посчитай, с какой предельной частотой сможет электрическое поле передаваться от края до края кристалла размером 2см. И как ты собираешься производительность увеличивать, если тупо поле шустрей 15МГц колебаться не сможет, а тебе надо еще транзисторы переключать? Кстати, чем больше размер полевого транзистора, тем больший заряд ему в затвор нужно вогнать, чтобы переключить его → либо бешеные токи (а с тоненькими проводничками это означает спалить провода), либо сильный спад производительности.

Eddy_Em ☆☆☆☆☆ ()
Ответ на: комментарий от Eddy_Em

Проблема даже не в скорости света, а в том, что при частоте тока выше 3 Ггц температура быстро растёт, перегрев наступит гораздо раньше, чем мы упрёмся в скорость света. У самого сейчас проц 3.4 Ггц, чтобы был холодным стоит большая башня. И да, 15 мегагерц это очень мало даже для 1990-ых годов.

peregrine ★★★★★ ()
Ответ на: комментарий от peregrine

Хотя ты про само поле говоришь, а не про финт ушами, который делают производители процессоров. Так что мой коммент выше неверен в том, что 15 Мгц мало. Хотя поля в 30 Мгц существуют.

peregrine ★★★★★ ()
Последнее исправление: peregrine (всего исправлений: 1)
Ответ на: комментарий от peregrine

И да, 15 мегагерц это очень мало даже для 1990-ых годов.

Очепятался.

Eddy_Em ☆☆☆☆☆ ()

Раз такой топик, спрошу. Зачем на CPU лепят эти гадкие крышки? Для предотвращения сколов достаточно металлической рамки вокруг.

aplay ★★★★★ ()
Ответ на: комментарий от aplay

А для чего тогда эти большие медные радиаторы с трубками?

Ты себе размер кристалла хорошо представляешь?
У того же Intel на кристалл ложатся 1-2 трубки. Остальные тепло не качают.
У AMD получше - кристалл тупо больше по площади, но тоже не айс.

Поэтому тепло распределяют по большей площади медной крышкой.

devl547 ★★★★★ ()
Ответ на: комментарий от devl547
  1. Кладем трубку на кристалл.
  2. Распределяем по всему остальному.
  3. ????
  4. Холодный камень и нет лишнего перехода: Камень>Крышка>Радиатор


И вообще, какая разница, чем забирать тепло с камня, крышкой или сразу радиатором.

aplay ★★★★★ ()
Последнее исправление: aplay (всего исправлений: 1)
Ответ на: комментарий от aplay

Ага, и контакт будет только с этой рамкой, а если с кристаллом, то можно и так куллер притянуть, что сломает он кристалл.

peregrine ★★★★★ ()
Ответ на: комментарий от peregrine

Притянуть можно и так что сокет отломать от матери.
Хотя, я точно не знаю, что там у них под крышкой, где-то читал что у интелов она приварена к чипу, а у АМД просто термопаста.
Глянул размер чипа у i7 - он же просто огромный!

aplay ★★★★★ ()
Ответ на: комментарий от peregrine

Вот, паста - зло, лучше уж совсем без крышки чем с пастой.

aplay ★★★★★ ()
Ответ на: комментарий от peregrine

А что тебе даст увеличение площади кристалла?

Увеличение числа транзисторов.

bbk123 ★★★★★ ()
Ответ на: комментарий от Eddy_Em

Тактовая частота и так уже практически не растёт. Развитие идёт по пути увеличения числа ядер и большему распараллеливанию.

Что же до скорости света, это проблема не размера кристалла, а разницы длин путей, проходимых двумя одновременно посланными сигналами.

bbk123 ★★★★★ ()
Ответ на: комментарий от zikasak

что-то никаких проблем с охлаждением у меня нет.

Это у тебя. По профильным форумам пройдись.
Посмотри, как i7 в стоке до 90 градусов греются.

devl547 ★★★★★ ()
Ответ на: комментарий от aplay

Кладем трубку на кристалл.

Широкую? Пробовали уже, не канает.
Есть испарительная камера, но один фиг она лишь распределяет тепло.
Дальше - всё равно трубки и радиатор.

Глянул размер чипа у i7 - он же просто огромный!

Размер CPU-части меньше некуда. Считай 1/8 от размера крышки.

devl547 ★★★★★ ()
Ответ на: комментарий от zikasak

в стоке?

В стоке. Из-за испражнений дракона под крышкой заместо припоя.

в разгоне

Оно в стоке троттлит, какой разгон?

devl547 ★★★★★ ()
Ответ на: комментарий от devl547

Широкую? Пробовали уже, не канает. Есть испарительная камера, но один фиг она лишь распределяет тепло. Дальше - всё равно трубки и радиатор.

Т.е. сначала обязательно надо распределить тепло, и только потом передавать на радиатор?

Размер CPU-части меньше некуда.

Точно. Но крышка имеет ту-же площадь соприкосновения с ним что и радиатор, прижатый к камню. Ну, с «привареной» к чипу крышкой действительно имеет смысл, такое никакой полировкой а вот с пастой полная лажа выходит, их еще делают вообще?

aplay ★★★★★ ()
Ответ на: комментарий от peregrine

Температура быстро растёт из-за того, что транзисторы надо слишком часто переключать и требуется больший ток, чтобы успевать. Проблема решается путём уменьшения ёмкости затвора, чтобы ток потребовался меньше (но это создаёт другие проблемы, которые тоже нужно как-то обходить).

3 ГГц это параметры конкретно твоего процессора и это не значит, что нельзя сделать процессор на 4 ГГц, который будет выделять столько же тепла, сколько твой на 3.

Всё относительно. Попробуй какой-нибудь силовой полевик открывать на частоте в несколько десятков мегагерц и он у тебя будет греться не хуже процессора.

KivApple ★★★★★ ()
Последнее исправление: KivApple (всего исправлений: 1)
Ответ на: комментарий от zikasak

Троттлинг на некоторых моделях i7 с 60-65 плавно начинается, т.к. температуру они похуже держат, чем раньше и критический порог, когда они совсем вырубаются уже не 120 градусов, а около 100. Рекомендованная максимальная температура на большинстве i7 без буковки k в конце названия модельки до 80 градусов.

peregrine ★★★★★ ()
Ответ на: комментарий от KivApple

Конкретно мой проц не 3 Ггц, а 3,4 Ггц без разгона. Но при современном развитии технологии с температурой в техническом плане становится довольно тяжело бороться (как думаешь, почему частоту уже давно довольно медленно наращивают?) после прохождения порога в 3 Ггц, прямо сейчас можно сделать до 4-ёх, но будет геморрой с охлаждением и с инженерной точки зрения у разработчиков процессора, теоретически при наличии несуществующих на текущий момент технологий можно и 8 Ггц сделать и больше. Но для этого потребуется большое время (саму технологию охлаждения надо придумать и понижение тепловыделения).

peregrine ★★★★★ ()
Ответ на: комментарий от zikasak

Троттлинг идет не от температуры крышки,а именно от температуры датчиков.

peregrine ★★★★★ ()
Вы не можете добавлять комментарии в эту тему. Тема перемещена в архив.