Tároljunk be!

Ma kicsit a logisztikáról gondolnék szólni. Ez egy olyan nagy és jelentős terület, amit egy blogbejegyzés keretében aligha lehet kitárgyalni, ezért a későbbiekben még biztosan visszatérek rá. A logisztika fontosságát aligha vitatja bárki, minden cégnél fókuszban van és működik is rendesen...

Vagy kevésbé rendesen...

⚙️ Igazából még nem láttam céget, ami ne küzdene logisztikai nehézségekkel, a kérdés inkább csak a mértéke és annak gyökérokai.

Először is leszögezném, hogy nem vagyok szállítmányozási szakember, így a mai blog szigorúan a gyártási logisztikáról fog szólni, pedig logisztikán a legtöbb ember (és cég) a szállítmányozást érti. Talán éppen ezért a cégeknél nem is itt szokott a nagy gond lenni.

Én sokkal inkább tapasztalom a shop-floor-on - a gyártó területen - a logisztikai problémákat. Hogy ez történelmileg hol és hogyan alakult ki, az más és más, de legalábbis mindenki hallott már olyan rém (valós) történeteket, hogy a megvásárolt új gyártósorhoz ki kellett bontani a falat, hogy a sor a csarnokba beférjen. Nos, ha a sor éppen csak befért, akkor nyilván nem azért volt a hely olyan szűkös, mert körülötte a lefoglalt logisztikai területből nem akartak egyetlen m2 sem engedni, ezért inkább falat bontottak...

🔄 Nyilván, ha egy cég a termelést bővíteni szeretné, akkor új gyártógépekbe ruház be és ha lehet nem új csarnokot épít, hanem bezsúfolja a meglévőbe. Ez egy logikus gazdasági megfontolás, alapvetően én is így csinálnám.

Illetve talán mégsem, azaz inkább attól függ. Nyilván, ha azt gondolnám, hogy minden úgy jó ahogy mindig is csináltuk, akkor ez a blogbejegyzés se születne meg most.

Vannak esetek, amikor a hagyományos út a jó döntés és én is azt mondom, hogy a nagykönyv szerint kövessük a 1 piece flow-t és az 1db-os IPK. De ez egyre ritkábban van így. A termékeinket egyre kifinomultabb (és drágább) gépeken gyártjuk és azok egyre többfélék, folyamatosan cserélődnek, változnak. Ez a hangsúlyok folyamatos eltolódását okozza.

Erre hoznék ma egy szemléletes példát.

🧠 Amióta az eszem tudom érdekel a számítástechnika és nyomon követem a CPU-k fejlődését. Talán a x386 CPU óta. Számomra ez egy nagyon tanulságos dolog, mert egyfajta jövőképet vetít elém. A CPU-kat és a bennünk dolgozó feldolgozó egységeket (pipeline) felfoghatjuk gyártósorokként, amik információkat gyártanak számunkra nyers adatokból úgy, hogy azokon különböző műveleteket hajtanak végre.

Az Intel 386 CPU kb. olyan volt, mint egy mai gyártósor. Bekerültek a regiszterekbe az adatok és utasítások, majd szépen végig mentek a CPU futószalagján és az utasítás szerint végrehajtódtak az előírt műveletek, majd kijött a módosított adat. Még a memória írás/olvasás műveletek sem a CPU-n belül voltak, hanem különállóan az északi hídban (noth bridge) ami ma már nem is létezik önállóan, a CPU core része lett.

Az összehasonlítás nyilván nem fair, mert ha azt mondom, hogy egy mai gyártósor architekturálisan az x386 szintjén áll, akkor legalább 15 generáció lemaradásról beszélek. Ugyanakkor amikor az alábbi fotót mutatom, az nagyon jól szemlélteti a lényeget.

Az alábbi kép az Intel 12. Generációs Adler Lake CPU-ja, ami 8P és 8E magot tartalmaz, amik a tulajdonképpeni gyártósorok. Persze a GPU és a Média Engine is az, csak egy speciális változat. A fejlődés irány megértéséhez, viszont nekünk a CPU-ra érdemes koncentrálni.

📐 Csak hogy számokkal érzékeltessük. A CPU maga 209mm2. Mondjuk legyen ez alapján a gyártócsarnokunk 2090m2. Ez alapján a gyártósor maga 71m2 foglal az üzemben. Persze van az üzemben 8 nagyobb és 8 kisebb gyártósor, plusz 3 speciális igényeket kiszolgáló sor is. Azaz a 8 nagy sor kb. 568m2 -t, a többi kisebb és speciális sor még további kb. 450 m2-t. Azaz az üzem területének kb. a felét mondhatni a gyártás foglalja el, a másik felét meg minden egyéb kiszolgáló folyamat.

Kiemelve 1db CPU magot azonban az alábbi látszik:

A 71m2-ből 9,8m2-en a FPU és 4m2-en maga az egész pontos végrehajtó egység van (ALU). Ezek a tulajdonképpeni végrehajtó egységek. Az x86 core a CPU mag mindössze 5%-át teszi ki! Az 386-os CPU esetében gyakorlatilag még a teljes chip maga a CPU INT Execution unit volt, mivel az FPU és a cache memória is külön chipként volt csatlakoztatható a CPU-hoz és a mag csak a szüksége kontrollert tartalmazta.

Hogy is kapcsolódik mindez a mai témánkhoz?

🚀 Hát úgy, hogy az Intel mérnökei a "gyártósor" folyamatos csiszolgatása mellett folyamatosan az őt kiszolgáló logisztika javításán, gyorsításán dolgoztak.

• Először bekerült a FPU a magba (486)

• Majd a cache memória kerül közelebb az ALU-hoz (Pentium)

• A Pentium Pro-val (majd a core architecture -al a mainstream-ben is) az átalakított futószalagok mellé bekerül az utasítás dekóder

• Majd jött az elágazás becslő logika (Branch prediction)

• Később megjelent az out-of-order (ooo) logika

• Az L1 cache után megjött a L2 cache, majd ez is tokázáson belülre került

• A többmagos CPU-kal pedig lassan általánossá vált a L3 cache

• Ma ott tartunk, hogy az AMD az X3D processzorai-ra egy kiegészítő cache-t is még rátesz.

A magon belül kevesebb mint 20% a valódi "gyártó gép", azaz a logikai műveleteket végrehajtó egység és a fennmaradó 80% a futószalagokat kiszolgáló logisztika helyigénye!

Az Intel mérnökei vajon megőrültek? Aligha!

Ha valahol hát a CPU tervezésben igen komoly verseny folyik, és minden mm2 szilícium terület drága, ezért csak olyan dologra "pazarolnak", ami valóban hasznos!

Intel mérnökeinek "szerencséje", hogy egy CPU hatékonysága tesztprogramokkal nagyon jól mérhető, azaz, ha valamit javítanak, annak hatása számokkal igazolható, költsége pedig jól számolható. Azaz semmi nincs véletlenül!

🎯 Ettől még az irány világos, ha van egy drága, finomra hangolt gyártósorom, a cél, hogy az minden körülmények között maximális hatékonysággal üzemeljen és ehhez szuperül működő kiszolgáló logisztika kell.

A dolognak vannak még egyéb aspektusai is (pl. költségoldalról az energiahatékonyság) de erről majd egy másik blogban!