To zatracené vedro: Trápí lidi i počítače! | Kapitola 3

V současnosti narážíme na limity křemíkových technologií. Zvyšování frekvencí zhruba nad 5 GHz vyžaduje nejen navyšování napětí, ale také radikální zlepšování chlazení – protože jak jsme si řekli výše, máme tu jak teplotní součinitel odporu, tak i tepelnou degradaci čipů. Ve snaze dostat se dál tak můžeme jít cestou extrémního taktování, se kterým se dostaneme někam k 8–9 GHz, ale realisticky – to vyžaduje použití kryogenického chlazení.

Druhá možnost je zvýšení paralelizace, kdy přidáváme další jádra – anebo variace tohoto procesu, kdy zvýšíme počet jader s tím, že přidáme specializovaná úsporná jádra. Ta obecně moc nepohnou s maximálním výkonem systému, jsou ale provozně efektivní – a když se podíváte na zoologickou zahradu, která si žije uvnitř vašeho počítače (běžně více než víceméně neaktivních 200 procesů hned po startu počítače), pokročíme alespoň tím směrem, že na nevýznamné úlohy nebudeme plýtvat výkonnými jádry.

Další způsob, kterým se dá pokračovat, je cesta, kterou se dal Apple. Integrace všeho na jeden čip s sebou nese nemalé výhody: Pokud máte unifikovanou paměťovou architekturu, nemusíte kopírovat data mezi pamětí grafiky a hlavní pamětí. To, co je u klasických her relativně malý problém, se podstatně komplikuje ve chvíli, kdy chcete GPU použít i na výpočty anebo když chcete pokrýt načítání grafického obsahu přímo z SSD. 

Jeden z důvodů, proč Apple sází paměť prakticky vedle SoC, je totiž v tom, že odpadají dlouhé vysokofrekvenční spoje mezi pamětí a procesorem, což snižuje latenci, spotřebu a hodně to zjednodušuje konstrukci. Existují i paměti, které samy dovolují provádět jednoduché operace přímo na svém vlastním obsahu, což významně akceleruje některé typy úloh například z oblasti AI. 

Úspora energie a tepla na zkracování sběrnic může vypadat jako nevýznamná, ale ve finále, když se to nasčítá, je nejen velká, ale navíc vám dovoluje dělat unifikované systémy chlazení. Když se podíváte na moderní PC, vypadá to jako chladicí blázinec: Máte jeden okruh na CPU, další dedikované chlazení na GPU – a zatímco to pro CPU je typicky řešené dobře, chlazení GPU je komplikované, je v zóně se špatným prouděním vzduchu, a proto jsou chladiče grafik tak absurdní. 

Pokud to uděláte chytře a seskupíte zdroj a „horké“ komponenty počítače do jedné oblasti, můžete jim udělat jednotné chlazení, které bude jednodušší a ve finále zabere méně místa. Jedno opravdu velké chlazení je lepší než několik malých. Navíc lze jednodušším způsobem vyřešit proudění vzduchu, které je dnes u mnoha PC docela dost absurdní. Pamatujete se na velká řešení SLI, kde se grafiky do skříně sotva vešly a jedna neměla příliš mnoho prostoru na nasávání vzduchu, respektive nasávala už teplý vzduch od sousední grafiky? U takových šíleností byl dobře vyřešený vodník asi to jediné, co mohlo systému pomoci, aby sám sebe neupekl.