Пост родился в моменте. Я к нему не готовился, фотографий под это дело не делал, поэтому всего две фотки. Данный аппарат выкуплен для данных действий нам ним, чтоб набить руку))) Я провожу такую операцию впервые (имею базовые навыки пайки).
Буду пропускать много промежуточных моментов, потому что этот пост не призыв к действию, и не учебное руководство.
Samsung galaxy A50 с типичной для этой модели проблемой: отвалом центрального процессора с оперативной памятью. Почему с оперативной памятью? Потому что они тут идут "бутербродом" (этим конечно никого не удивить, но для меня работа с таким впервые).
Почему вообще отвал процессора? Этот аппарат висит на логотипе "Samsung". Мои скудные знания в этом направлении подсказывают, что самый надежный и простой способ понять в чем тут дело, взять фен выставить на нем 200/230 градусов, подать поток примерно 30-40%, прогреть процессор в течение двух минут. Тогда вы получите результат, как в моем случае аппарат запустился, ура товарищи!!! Шутка, не нужно спешить это только прогрев. Телефон включился на некоторое время, и скоро снова вернется к стандартной рекламе компании "Samsung".
Итак, мы выяснили, что точно причина отвал бутерброда. Нам нужно его "перекатать". По этому я полетел под микроскоп. Достал плату из тела и пошёл "шаманить".
Снял оперу и проц довольно изи, но кажется, я угрел/перегрел плату, когда снимал процессор. Об этом узнаю после того, как перекатаю половинки бутерброда и соединю их обратно.
Процессор с одной стороны (с обратной стороны буду делать завтра,если интересно могу выложить минифотосет сюды), память, и площадка на материнской плате зачищены.
Синие выкатили обновленную линейку процов Core Ultra 200S Plus. Маркетологи уже обозначили их как "самые быстрые игровые процессоры в мире", но кто такие эти маркеторологи... лучше посмотрим на спеки. Интересны два новых камня: Core Ultra 7 270K Plus и Core Ultra 5 250K Plus.
Это старый добрый Arrow Lake (сокет LGA1851), которому допилили мозги и досыпали ядер. Флагман Core Ultra 7 270K Plus получил полностью разблокированный множитель... конфиг 8P+16E (24 физических ядра без гипертрейдинга), частоту P-ядер до 5,5 ГГц и 36 МБ L3 кэша. По сути, это прошлогодний флагман Ultra 9 285K, которому немного порезали частоты, но отдают его за $300. Младший Core Ultra 5 250K Plus с конфигом 6P+12E (18 ядер) с бустом до 5,3 ГГц и 30 МБ L3 кэша. Цена вопроса $200.
Также синие инженеры ускорили шину Die-to-Die (D2D), связывающую вычислительные тайлы (Compute и SoC), сразу на 900 МГц. Это снизило межъядерные задержки и латентность контроллера памяти - баг оригинальных 200S, из-за которого они сливали в играх 🎮
Для любителей виртуалок и тяжелых БД подвезли отличные новости по памяти. Нативная поддержка JEDEC выросла с DDR5-6400 до DDR5-7200. Плюс завезли поддержку 4-ранговых CUDIMM-модулей. Теперь можно собирать рабочие станции с плашками по 128 ГБ на модуль (локальные LLM-ки), сохраняя при этом стабильность на частотах 8000+ МТ/с без отвалов.
Вдогонку выкатили новую софтовую тулзу Intel Binary Optimization Tool. Обещают что утилита будет работать на уровне бинарной трансляции, анализируя и перестраивая инструкции приложений под архитектуру Arrow Lake, чтобы выжать максимум производительности за такт без участия самих разрабов софта. Звучит как очередной костыль, но посмотрим, как оно покажет себя на реальном проде.
В продаже эти убийцы Рязани 🙂 появятся уже 26 марта. Осталось дождаться независимых бенчмарков, чтобы понять, смогли ли синие реально починить свою тайловую компоновку, или это опять просто красивые графики.
Ученные Сиднейского университета создали прототип нанофотонного процессора для искусственного интеллекта, который обрабатывает данные с помощью света вместо электрического тока. В ходе экспериментов чип успешно классифицировал десятки тысяч медицинских изображений с точностью до 99 процентов. Новая архитектура выполняет вычисления за пикосекунды (триллионные доли секунды), полностью исключая проблему тепловыделения, и демонстрирует альтернативу перегревающимся кремниевым серверам современных дата-центров.
Фотография нанофотонного процессора под микроскопом
Снимки сканирующего электронного микроскопа чипов MNIST (20×20 мкм) и MedNIST (30×20 мкм), созданных на платформе кремний-на-изоляторе. Авторы: Joel Sved et al. Источник: Nature Communications.
На изображении представлены увеличенные микроскопические снимки нанофотонных ускорителей. Показаны оптические волноводы, подводящие свет к структуре с топологически оптимизированным материалом, где происходят физические вычисления. На нижних фрагментах видна интеграция чипа на печатную плату с золотыми контактами для взаимодействия с управляющей электроникой. Авторы: Joel Sved et al. Источник: Nature Communications.
Физика света против кремниевых ограничений
Исследовательская группа по фотонике Сиднейского университета под руководством профессора Сяокэ И представила работающий прототип сверхкомпактного оптического процессора. Устройство предназначено для выполнения математических операций, лежащих в основе машинного обучения. Особенность разработки заключается в полном отказе от перемещения электронов по металлическим проводникам — процесс обработки информации базируется на управлении фотонами.
Традиционные вычислительные системы при высоких нагрузках неизбежно выделяют колоссальный объем тепла из-за электрического сопротивления. Фотонный чип решает эту проблему на фундаментальном уровне. Свет проходит через наноструктуры без сопротивления, что делает генерацию тепла практически нулевой. Скорость выполнения одной операции при этом сокращается до пикосекундного диапазона — триллионных долей секунды. Это время, за которое свет физически успевает преодолеть структуру чипа.
Разработка была протестирована на базах данных MNIST (рукописные цифры) и MedNIST (более 10 000 биомедицинских изображений, включая МРТ грудной клетки и брюшной полости). В симуляциях система показала точность до 99 процентов. В реальных аппаратных экспериментах чип продемонстрировал точность классификации в 89 процентов для базы MNIST и 90 процентов для MedNIST, уверенно распознавая визуальные паттерны заболеваний на медицинских снимках.
Топологическая оптимизация вместо транзисторов
Индустрия искусственного интеллекта стремительно упирается в «энергетическую стену». Вычислительные центры требуют мегаватты электричества и миллионы литров воды для охлаждения серверов. Фотонные нейронные сети рассматриваются как логичный выход из кризиса, однако до сих пор их слабым местом оставались габариты. Создать оптический элемент сложнее, чем вытравить миллиард кремниевых транзисторов на одном квадратном миллиметре.
Австралийские исследователи обошли это ограничение с помощью метода обратного проектирования, основанного на 3D-моделировании электромагнитных полей. Вместо того чтобы строить нейросеть из классических оптических компонентов вроде интерферометра Маха-Цендера, инженеры позволили алгоритму самостоятельно рассчитать оптимальную форму материала.
Получившийся чип представляет собой сложную, визуально хаотичную наноструктуру из кремния и диоксида кремния. Внутри этой структуры световые волны (на длине волны 1550 нанометров) многократно рассеиваются и интерферируют. Проходя через материал, свет физически выполняет операцию умножения матриц. Размеры рабочей зоны составляют всего 20×20 микрометров для задачи распознавания цифр и 30×20 микрометров для медицинских изображений. По оценке создателей, такая архитектура обеспечивает феноменальную вычислительную плотность — около 400 миллионов обучаемых параметров на один квадратный миллиметр.
Решение проблемы нелинейности: опыт Массачусетского технологического института
Успех австралийской команды опирается на десятилетие предшествующих исследований в области физики оптических вычислений. Долгое время главным камнем преткновения для фотоники оставались нелинейные операции — функции активации, которые позволяют нейросети решать нешаблонные задачи и выявлять сложные закономерности. Фотоны практически не взаимодействуют друг с другом, из-за чего создание оптической нелинейности требовало огромных затрат энергии. В ранних системах оптические данные приходилось конвертировать обратно в электрические сигналы, отправлять на цифровой процессор для применения нелинейной функции, а затем снова переводить в свет.
Решение этой проблемы ранее предложила группа ученых из Массачусетского технологического института под руководством Дирка Энглунда и Саумила Бандиопадхьяя. В их архитектуре, описанной в журнале Nature Photonics, были применены нелинейные оптические функциональные блоки. Эти элементы отводят минимальную часть света на фотодиоды для преобразования в слабый ток, управляя нелинейностью без внешних усилителей.
В результате чип MIT смог выполнить весь цикл вычислений глубокой нейросети — как линейные, так и нелинейные операции — исключительно в оптическом домене менее чем за половину наносекунды с точностью выше 92 процентов. Исследователи доказали, что оптические процессоры могут обучаться в режиме реального времени, потребляя лишь малую долю энергии по сравнению с кремниевыми аналогами.
Коммерциализация: от стеклянных лабораторий к дата-центрам
Пока академические группы бьются над повышением точности и миниатюризацией вычислительных ядер, технологические компании уже адаптируют фотонику для нужд гиперскейлеров. Основное узкое место современных ИИ-кластеров — не только скорость самих вычислений, но и скорость передачи данных между видеокартами (GPU).
Компания Lightmatter выводит на рынок технологию 3D Co-Packaged Optics. Их решения, такие как фотонный суперчип Passage M1000, объединяют электронные интегральные схемы с фотонными напрямую в едином компактном модуле. Это снимает классические ограничения пропускной способности медных соединений, возникающие из-за физической нехватки места для контактов по периметру печатных плат. Что критически важно для обучения гигантских языковых моделей.
Фотонные модули Lightmatter способны передавать до 448 гигабит данных в секунду по одному оптическому каналу. Для достижения таких сверхскоростей применяется технология PAM4 — особый формат многоуровневой амплитудной модуляции, который позволяет «упаковывать» в каждый сигнал в два раза больше информации по сравнению с традиционными методами кодирования. Кроме того, архитектура системы позволяет производить горячую замену оптоволокна прямо в серверных стойках дата-центров.
Масштабирование оптического будущего
Команда Сиднейского университета уже подала патентную заявку на свою технологию нанофотонных чипов и работает над ее масштабированием. Следующим шагом станет объединение множества подобных блоков в крупные оптические сети для обработки фрагментированных данных по принципу сверточных нейросетей. Архитектура разрабатывается с расчетом на стандартные производственные процессы CMOS-фабрик. Переход индустрии на оптику — процесс не быстрый, однако успешная интеграция света на микроуровне доказывает, что у кремниевой монополии появился фундаментально обоснованный конкурент.
Физика света: от холодного вычисления в непрозрачном кремнии до природной инженерии
Чтобы понять фундаментальную разницу между классическим и оптическим процессором, достаточно спуститься на уровень элементарных частиц. В основе работы любого современного графического ускорителя лежит направленное движение электронов. Электрон — частица с ненулевой массой покоя и отрицательным электрическим зарядом. Когда миллиарды этих частиц под действием напряжения продираются сквозь кристаллическую решетку полупроводника, они неизбежно сталкиваются с ее атомами.
В физике твердого тела этот процесс называется рассеянием, а на практике он работает как микроскопическое трение. Электроны отдают часть своей кинетической энергии решетке, заставляя атомы вибрировать сильнее. На макроуровне эта вибрация превращается в стремительный нагрев. Именно из-за этого фундаментального физического ограничения современные серверные стойки с видеокартами требуют гигантских радиаторов, мощных вентиляторов и тысяч литров воды для охлаждения.
Фотонная архитектура меняет сами правила игры, отказываясь от заряженных электронов в пользу фотонов. У фотона нет ни электрического заряда, ни массы покоя. Когда инфракрасный луч лазера попадает в наноразмерный кремниевый волновод оптического чипа, он движется по нему, не испытывая классического электрического сопротивления.
Фотоны не взаимодействуют друг с другом так, как это делают заряженные частицы, и не «трутся» об атомы направляющей среды (для длины волны 1550 нанометров кремний абсолютно прозрачен). Они проходят сквозь сложную топологию чипа без передачи паразитной энергии материалу. В результате математические операции — интерференция и рассеяние света, заменяющие умножение матриц — происходят не только с максимально возможной физической скоростью, но и без генерации тепла. Фотонному процессору не нужны системы охлаждения просто потому, что в нем нет трения.
Парадоксы кремниевой фотоники: свет в непрозрачном кристалле
На первый взгляд использование кремния для создания оптического процессора кажется абсурдом. В нашем привычном понимании кремний — это основа классической микроэлектроники, серый кристалл с металлическим блеском, сквозь который невозможно ничего разглядеть. Как материал, абсолютно непрозрачный для человеческого глаза, может стать микроскопической магистралью для лазерных лучей?
Разгадка кроется в длине волны. То, что является непреодолимой стеной для видимого спектра, для инфракрасного излучения оказывается открытой дверью. На длине волны 1550 нанометров (именно она используется в разработке Сиднейского университета и является стандартом для оптоволоконной связи) чистейший кристаллический кремний становится прозрачным, словно высококачественное оконное стекло.
Однако просто пропустить свет сквозь материал недостаточно — физикам нужно заставить луч поворачивать, делиться и интерферировать на площадке размером тоньше человеческого волоса. Для этого инженеры используют технологическую платформу «кремний-на-изоляторе». Тончайший слой кремния укладывается на подложку из диоксида кремния, после чего в верхнем слое вытравливаются микроскопические дорожки — оптические волноводы.
Здесь начинает работать фундаментальный закон оптики — полное внутреннее отражение. Кремний имеет очень высокий показатель преломления по сравнению с окружающим его диоксидом. Когда инфракрасный лазер попадает в такой кремниевый канал, резкий контраст оптических плотностей материалов превращает границы волновода в идеальное зеркало. Свет оказывается запертым внутри: он отскакивает от стенок кремниевой «проволоки» и мчится по извилистому наноразмерному лабиринту чипа, не рассеиваясь наружу. Именно этот физический трюк позволяет ученым использовать традиционное оборудование заводов по производству электроники для создания сложнейших световых процессоров.
Оптический обман: архитектура бабочки
Глядя на микроскопический снимок нового нанофотонного процессора, можно заметить, что его рабочая зона совершенно не похожа на строгую прямоугольную геометрию классических электронных микросхем. Она выглядит хаотичной, текучей, почти органической. Подобный подход к управлению светом за счет сложнейшей физической формы ученые давно подсмотрели у самой природы. Самый яркий пример такой оптической инженерии — крылья тропических бабочек рода морфо.
Знаменитый пронзительно-синий цвет их крыльев возникает не благодаря биологическим пигментам или химическим красителям. Если измельчить чешуйку такого крыла в пыль, сияющий оттенок исчезнет, оставив лишь невзрачную серую массу. Секрет кроется в явлении структурной окраски. На поверхности крыла расположены миллионы микроскопических элементов со сложной, напоминающей ветвящиеся деревья, наноструктурой. Когда свет попадает на этот рельеф, он многократно преломляется и интерферирует. Физическая архитектура чешуйки выверена эволюцией так, что световые волны синего спектра накладываются и усиливают друг друга, в то время как волны других цветов взаимно гасятся.
Создавая свой ИИ-чип методом топологической оптимизации, австралийские инженеры применили ровно тот же фундаментальный принцип. Алгоритм буквально «вылепил» из кремния сложнейший нанорельеф, который работает как идеальный оптический лабиринт. Точно так же, как крыло бабочки манипулирует светом для создания безупречного синего цвета, кремниевая структура процессора заставляет инфракрасные лазерные волны интерферировать и рассеиваться по строго заданным математическим векторам. В обоих случаях сложнейший результат — будь то потрясающий визуальный эффект или нейросетевая классификация медицинского снимка — достигается исключительно за счет виртуозной геометрии наноструктур: хитина у бабочки и кремния в процессоре.
В этой заметке я хочу предложить концепт организации постоянной памяти (ПЗУ) для систем, работающих на принципах оптических вычислений. Идея возникла из попытки решить проблему: как подавать данные в оптический микропроцессор?
Концепция на базе DMD-матрицы
В качестве физического носителя предлагается использовать массив микрозеркал (DMD-матрицу), которую можно встретить в обычных проекторах. Каждое зеркало в такой матрице может находиться в одном из двух устойчивых положений. Для нас это готовый бит:
Положение A — логическая «единица».
Положение B — логический «ноль».
Чтение данных через шину накачки
Опрос такой памяти происходит максимально естественно для оптической системы. Микропроцессор имеет собственную пульсирующую шину накачки (оптический тактовый сигнал).
Процессор направляет импульс накачки на нужный регистр зеркал.
Зеркала, выставленные в положение «1», отражают этот импульс обратно в процессор.
Таким образом, в регистрах процессора моментально появляется состояние этих зеркал.
Скорость считывания здесь ограничена только частотой пульсации шины накачки. Пока зеркала механически зафиксированы в своих позициях, через них можно прогонять импульсы с любой частотой, вплоть до терагерцовой.
Перезаписываемое ПЗУ как интерфейс ввода (I/O)
Такую память удобно использовать для связи с внешним миром. Мы выделяем под периферию (клавиатуру, мышь или датчики) определенные регистры в этой матрице — например, по 8 или 16 бит.
Контроллер мыши или клавиатуры физически переключает зеркала в отведенной им области. Процессор просто опрашивает эти регистры своей шиной накачки тогда, когда это предусмотрено логикой программы. Состояние кнопок или скан-коды появляются в процессоре мгновенно, без задержек на программную обработку прерываний.
Почему это может работать:
Прямой доступ: Процессор опрашивает зеркала как свои собственные регистры, видя их состояние в реальном времени.
Энергонезависимость: Положение микрозеркал сохраняется и без постоянного питания (в зависимости от типа фиксации МЭМС). И шина накачки для опроса состояния зеркал/регистров, может включаться только при обращении к этим регистрам, что в свою очередь не перегревает зеркала DMD матрицы.
Доступность: Концепт опирается на существующие DMD-чипы, которые можно найти на вторичном рынке. Понятно, что не все зеркала будут рабочими, но нам надо очень мало рабочих зеркал из миллионов (возможно дублирование).
Это теоретическая модель, попытка совместить механику микрозеркал с быстродействием света. Буду рад конструктивной критике архитектуры.
Для пассивного охлаждения недостаточно одного цельного бруска меди - у него нет нормального отвода тепла. Однако попытки сделать пассивное охлаждение для всего системного блока существуют.
Во-вторых, есть корпуса, целиком выстроенные как пассивный радиатор, вот SG10 Fanless Gaming Case. Конкретно этой штуке уже десять лет, а воз и ныне там. Стоит очень дорого и массово до сих пор не выпускается, только под заказ (зеркало видео ВК):
Почему? Ну, как говорится, it depends. Может так выйти, что твоя система из какого-нибудь R9 9950 и RTX 5090, проработав час-другой на максимальной мощности, начнёт перегревать всю эту дорогущую машинерию, и ты совсем ничего с этим не сможешь поделать. Только подуть на радиатор, как на ранку. А если у тебя бюджетная сборка, которая не очень сильно греется то... что ты делаешь в премиум-сегменте, где корпуса стоят дороже тысячи долларов?
Судя по моему опыту, самое лучшее охлаждение для среднестатистического геймерского компа это... открытый корпус без всяких извращений. Идея в том что вентиляторы процессора и видеокарты отлично справляются с тем чтобы отвести тепло, а дальше тёплый воздух не задерживается в системном блоке и естественным образом выветривается наружу.
Примерно то же самое вещает господин, который провёл кучу экспериментов с охлаждением (зеркало видео ВК):
Ну а я просто сменил старый корпус Zalman S2 с ШЕСТЬЮ корпусными вентиляторами на более просторный Cougar Panzer MAX-G - вообще без каких-либо вентиляторов.
При этом сменил процессор с Ryzen 5 2600 на Ryzen 7 5700X, а видеокарту с RTX 2070 Super на RTX 4070 Ti Super. Не буду тут вдаваться в технические тонкости теплопакетов, просто скажу что новая система стала ощутимо горячее. Но что бы вы думали? В просторном корпусе без вентиляторов стандартное охлаждение на видеокарте без всяких твиков справляется с самыми тяжёлыми задачами (в т.ч. с генерацией картинок Stable Diffusion, которая прогревает чип так, как не могут синтетические тесты), точно так же как и процессор, который обдувается самым обычным кулером Deepcool AG400 и с трудом достигает температуры в 70 градусов под нагрузкой.
Какие-то господа писали мне что я вру и такого охлаждения не хватит для разлоченного R7 5700X. Если вдруг кому-то интересно, то могу прогнать тесты по запросу.
В итоге у нас получается, что системы пассивного охлаждения слишком дороги, могут оказаться непригодными для горячих комплектующих, и их экономически нецелесообразно ставить в бюджетные компы. А системы водяного охлаждения нужны только для ОЧЕНЬ горячих процессоров и в целом на данный момент являются просто способом выдоить денег у не особо сведущих в железе людей.
Уже сейчас на большинстве современных компьютеров стоят гибридные системы охлаждения, которые переходят в активный режим только при серьёзной нагрузке и нагреве компонентов. Кулеры видеокарты и моего блока питания Corsair RM750x не вращаются вообще, если нет нагрузки и нет соответствующего нагрева. Остался только один процессорный кулер, который крутится всегда - виноват в этом, конечно же, процессор, который постоянно отсылает мои личные данные в Пентагон шерудит операционкой и просто не может жить без непрерывного экшена.
В будущем можно спрогнозировать появление более энергоэффективных настольных процессоров, и ваш компьютер в простое вообще не будет ничем шуметь. Но полноценное пассивное охлаждение вообще без вентиляторов на данный момент скорее миф.
