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ASICについて blockchain.tokyo

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ASICについて

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ASICについて blockchain.tokyo

  1. 1. ASICについて
  2. 2. CES2018
  3. 3. ASICとは ASIC (読み:エーシック) Application Specific Integrated Circuitの略 主なASICの利用例 • テレビ、カメラなどでの映像処理 • 通信機器 • マイニング 特定の用途向けに設計して作られたカスタム集積回路。
  4. 4. CPUとASICの違い(参考GPU, FPGA) CPU GPU FPGA ASIC • x86、ARM、Sparc等の汎 用プロセッサ • 広く市場に流通してコスト が安い • 様々なプログラミング言 語で、自由に処理系を作 ることができる。 • 複雑な回路設計で命令セ ットが充実 仕様書にして8万ページ オーバー • 1コアから8コア程度 • NvidiaやRadeonなどの GPUチップ • 広く市場に流通しているコ ストが比較的安い • 元々はグラフィック処理向 けに開発されたが、最近 は機械学習やDeep Learning、マイニングなど 利用される • 多コアで数百コアになこと も • Field Programmable Gate Arrayの略 • VHDL等のハードウェア 記述言語を使いい、チッ プ内の回路設計を変える ことができる。 • 回路構成次第で様々な 分野に適用可能 • 設計によっては高速に並 列処理ができる • 集積回路を一から設計し 製造しなければならない ため、開発コストが高い。 • 回路の複雑さや生産個数 で一つあたりのコストが変 わる • 特定用途向けに一度設計 し製造したASICはその目 的のためにしか使えない • 専用設計のため高速に処 理ができる 柔軟性、低コスト 特化型高速、高コスト
  5. 5. マイニングとASIC 例)Bitcoin用マイニングASIC ≒ SHA-256計算特化型ASIC SHA-256の計算を高速にかつ並列に処理できることにより、ハッシュレートを大幅に引き上げる目的 それほど難しい計算ではないため、CPUより小さな回路に焼き込める、並列処理ができる コ ア コ ア コ ア コ ア コ ア コ ア コ ア コ ア コ ア コ ア コ ア コ ア コ ア コ ア コ ア コ ア コ ア コ ア コ ア コ ア コ ア コ ア コ ア コ ア コ ア コ ア コ ア コ ア コ ア コ ア コ ア コ ア コ ア コ ア コ ア コ ア ASICのイメージ一般的なCPUのイメージ コア1 コア2 コア3 コア4 多くても数個の計算コア 特化した計算コアを多数配置
  6. 6. ムーアの法則 1チップに集積できるトランジスタの数が、2年で2倍に増える! 回路の微細化が進んでいく、より並列処理できるようになる Intel発表資料 2017年後半に、10nmプロセスを適用する 次世代プロセッサ「Canon Lake」 の製造を開始する計画 Canon Lakeは今年発売される予定 それまでは14nmのプロセスルール
  7. 7. プロセスルールと露光技術 集積回路内の配線の細さを幾つにするかと言うこと。 配線が細くなれば、集積率を増やし、消費電力を下げることができる。 プロセスルールの微細化は光学的な露光技術が肝になっている NEDOより出展http://www.nedo.go.jp/hyoukabu/articles/200906giga/index.html • 太陽光からくる紫外線の波長が波長 200–380 nm(近紫外線 ) • より微細な波長のレーザーー作り出す技術 • レンズや水の屈折を使って、光の速度を落としより短い波長を作る 液浸技術 • 10nmぐらいが限界
  8. 8. さらなる微細化へEUVとNIL EUV(Extreme Ultravioletの略) 極端紫外線という13.5nmほどの非常に短い波長の紫外線をつかった 露光技術。 大量生産に必要な強さの光源を作り出すことができずなかなか普及しなかっ たが、最近オランダASML社が実用化に向けた機器を発表している。 NIL(ナノインプリントリソグラフィー) 乱暴にいうとナノレベルのスタンプをウェハーに押し付けることによって、回路 を作る方式 こちらも最近東芝などが量産に向けて動き出している。
  9. 9. 7nmのプロセスルール マイニング用のASICで初めて、7nmのプロセスルールの集積回路が生産? ビットコインが(ブロッチェーン)、半導体業界も牽引してきている!

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