Bug Online

Pred povećanjem autonomije mobilnih uređaja kao i njihove procesorske snage stoje zapreke koje se ne mogu premostiti samo daljnjom minijaturizacijom proizvodnog procesa i guranjem što većeg broja tranzistora na što manju površinu čipa.
Jedna od takvih prepreka je problem tamnog silicija – odnosno rastuće energetske neefikasnosti koja prati naprednije proizvodne procese. Moderni procesori izrađuju se u sve delikatnijim proizvodnim procesima koji omogućuju sve viši broj tranzistora na istoj površini, što u konačnici omogućuje veću procesorsku moć. Nažalost, ovakva koncentracija procesorske moći na sve manjem prostoru dolazi uz visoku cijenu – visok utrošak električne energije i problem toplinske disipacije, odnosno efikasnog odvođenja topline koja se oslobađa u radu milijardi tranzistora integriranih na području površine nokta.

Smanjenje površine
Znanstvenici s Kalifornijskog sveučilišta ustanovili su kako prelazak s 90-nanometarskog proizvodnog procesa na 45-nanometarski 2,8 puta smanjuje „korisnu“ odnosno aktivnu površinu testnog procesora koja se može upotrijebiti prije nego se pojave problemi s pregrijavanjem, a da se ostane u okvirima zadane potrošnje energije. Ovaj podatak oslikava paradoksalni trend sve niže iskoristivosti milijardi integriranih sklopova koje novi čipovi imaju zahvaljujući naprednoj minijaturizaciji. Laički rečeno, procesori svakom novom generacijom zapravo gube sposobnost istovremenog iskorištavanja dijela svojih sklopova zbog energetskih zahtjeva – a neupotrijebljeni dijelovi procesora koji ništa ne rade dok je manji dio aktivan u slengu se naziva „tamnim silicijem“, kao na slici grada koji zbog redukcije električne energije (uglavnom) leži u mraku. Ovo je osobito vidljivo kod modernih procesora s višestrukim procesorskim jezgrama odnosno multi-core procesorima.
Posljedica ovog razvojnog paradoksa potaknula je istraživače da problemu priđu s nekoliko različitih strana. Za početak, svakako treba pokušati smanjiti potrošnju energije kako bi se omogućila daljnja minijaturizacija bez gubitaka na efikasnosti. Istraživanjem novih materijala od kojih bi se čipovi mogli proizvoditi, novih arhitektura i rasporeda elemenata u čipovima kako bi se kritični elementi bolje hladili pokušava se učiniti slijedeće generacije procesora otpornijima.
S druge strane, neki znanstvenici u istraživanju problema dizajna modernih procesora, osobito onih za mobilne komunikacijske uređaje, zaključili su da je problem velikim dijelom zasnovan na konceptu „općeg“, nespecijaliziranog centralnog procesora.
Na spomenutom sveučilištu u San Diegu već se nekoliko godina razvija procesor zasnovan na drukčijoj filozofiji – procesor sastavljen od specijaliziranih procesorskih jezgri, odnosno podjedinica namijenjenih izvršavanju određenih setova instrukcija izabranih po kriteriju najčešćeg korištenja na mobilnim uređajima. Te specijalne procesorske jezgre, ili c-jezgre (conservation cores) koriste se za izvođenje najčešće korištenog programskog koda (tzv. hot code) dok se za ostatak koda koji se samo povremeno izvodi (cold code) koristi klasična procesorska jezgra opće namjene.