处理器和SRAM成本变高将面临哪些挑战

与我们假设的所有其他行业一样，IT 行业一直处于处理下一个瓶颈的状态。这是一场永恒的打地鼠游戏——悲观主义者可能会说它的核心是西西弗斯式，乐观主义者可能会尽量不去想太多并处理手头的系统问题。但是，当所有地鼠同时抬起头时，你会用锤子做什么？

或者，更直白地说，正如上面的标题所暗示的那样，当处理器及其 SRAM 以及主存储器不再像几十年来那样便宜时，我们该怎么办？在这个后摩尔定律时代，系统架构师和那些构建和购买数据中心基础设施的人如何才能不沮丧？

在过去的一个月里，我们一次又一次地看到同样的扁平化曲线，它开始让人感到难以忘怀或诅咒。多年来，我们已经意识到摩尔定律的放缓，以及它在许多方面对系统架构带来的挑战——计算、内存、存储、网络，应有尽有——我们一直警告说，晶体管将开始变得越来越多昂贵的。但更引人注目的是，至少在 2022 年末和 2023 年初，我们看到了一系列的故事，表明计算单元、快速 SRAM 内存和慢速 DRAM 内存的成本保持稳定，不会随着时间的推移而下降。它应该。

我们最近几周第一次看到这种扁平化曲线出现是WikiChip Fuse在去年 12 月的国际电子设备会议上发表的一份报告，其中概述了缩小 SRAM 单元面积的困难：

现在这个图表没有明确地谈论成本，但是 SRAM 代表了典型计算引擎上晶体管的 30% 到 40%，SRAM 代表了芯片成本的很大一部分，我们都知道成本几年前，从大约 7 纳米节点开始的每一代工艺，晶体管都在不断进步。SRAM 晶体管密度是否可以提高还有待观察——WikiChip Fuse 的人似乎认为台湾积体电路制造公司会从帽子里变出一只兔子，并通过其 3 纳米获得比预计的 5% 更好的密度增加3NE工艺。如果它能做到这一点，我们仍然认为 SRAM 的成本很可能会上升，而不是下降。如果它确实下降了，奇迹般的是，它不会下降很多。

然后今天，这张图表来自 Dan Ernst，他曾是 Cray 的高级技术架构师，现在是 Microsoft Azure 未来架构团队的一员，将这张图表发布在他的 Twitter 提要上，作为对SemiAnalysis的 Dylan Patel 的一篇文章的回应。这是 Ernst 发布的关于 DRAM 定价的图表：

这是 Patel 提出的提示 Ernst 的：

在我们对 Intel Xeon 和 Xeon SP 服务器 CPU 系列的性能和价格/性能进行了我们自己的分析后一天，这两个图表突然出现，其中标准的主流部件遵循这条定价曲线，其中单位成本工作已经趋于平缓：

高核心数的芯片遵循这种不那么激进的价格曲线，机会主义定价和更高的封装成本以及更低的产量相结合，迫使英特尔仍然对高核心数的至强 SP 处理器收取溢价：

根据你画线的位置以及芯片架构和实施，摩尔定律的价格增长在 2016 年左右停止。很难用英特尔的数据来判断，因为它在 2018 年或 2019 年之前一直有效垄断 X86 计算。但很明显，英特尔并没有像从 45 纳米“Nehalem”至强 E5500 转移时那样试图降低计算成本从 2009 年到 2023 年这里的 10 纳米“Sapphire Rapids”Xeon SP。

正如我们喜欢指出的那样，摩尔定律并不是关于晶体管的缩小，而是关于降低晶体管的成本，以便更多的晶体管运行得越来越快，可以用来解决更复杂和容量更大的计算问题. 经济驱动着 IT 行业——密度本身并没有。创造计算或内存密度本身并没有多大帮助，但创造更便宜、更密集的设备在商业计算的六个十年中创造了奇迹。

当这种情况已经停止并且可能在所有方面都停止时，我们该怎么办？当开关 ASIC 的每比特成本上升时会发生什么？我们知道那一天即将到来。当计算引擎必须变得更热、更大和更昂贵时，我们该怎么办？我们是否只是不断获得越来越多的并行性并构建更大、更昂贵的系统？

编辑：黄飞