Co oznaczają 7nm i 10nm dla procesorów i dlaczego są one istotne?
archy13 / Shuttertock Procesory są wykonywane przy użyciu miliardów maleńkich tranzystorów, elektrycznych bramek, które włączają się i wyłączają w celu wykonywania obliczeń. Biorą moc, aby to zrobić, a im mniejszy tranzystor, tym mniej mocy jest potrzebne. "7nm" i "10nm" to pomiary wielkości tych tranzystorów - "nm" to nanometry, minimalna długość - i są przydatnym wskaźnikiem do oceny, jak potężny jest dany procesor.
Dla porównania, "10nm" to nowy proces produkcyjny Intela, którego premiera zaplanowana jest na czwarty kwartał 2019 r., A "7nm" odnosi się zwykle do procesu TSMC, na którym oparte są nowe procesory AMD i układ A12X firmy Apple..
Dlaczego więc te nowe procesy są tak ważne??
Prawo Moore'a, stare spostrzeżenie, że liczba tranzystorów na chipie podwaja się każdego roku, podczas gdy koszty są o połowę niższe, utrzymywane przez długi czas, ale ostatnio ulegało spowolnieniu. Pod koniec lat 90. i na początku 2000 roku tranzystory skurczyły się o połowę co dwa lata, co doprowadziło do masowych ulepszeń w regularnych odstępach czasu. Jednak dalsze kurczenie się stało się bardziej skomplikowane i od 2014 r. Nie widzimy, by tranzystor zmniejszał się od Intela. Te nowe procesy są od dawna pierwszymi poważniejszymi kuratami, szczególnie od Intela, i stanowią krótkie ożywienie prawa Moore'a.
Wraz z opóźnieniami firmy Intel nawet urządzenia mobilne miały szansę nadrobić zaległości, a procesory Apple A12X zostały wyprodukowane w procesie 7 nm firmy TSMC, a Samsung ma własny proces 10 nm. A z następnymi procesorami AMD w procesie 7nM TSMC, oznacza to, że mogą wyprzedzić Intel w zakresie wydajności, i wprowadzić zdrową konkurencję do monopolu Intela na rynku - przynajmniej do momentu, aż chipy Intela "Sunny Cove" 10nm zaczną trafiać na półki.
Co oznacza "nm" naprawdę
zdjęcia / Shutterstock Procesory są wykonywane przy użyciu fotolitografii, gdzie obraz procesora jest wyryty na kawałku krzemu. Dokładna metoda wykonania tego jest zwykle określana jako węzeł procesu i jest mierzona przez to, jak mały producent może wytwarzać tranzystory.
Ponieważ mniejsze tranzystory są bardziej energooszczędne, mogą wykonywać więcej obliczeń bez nadmiernego nagrzewania, co zwykle jest czynnikiem ograniczającym wydajność procesora. Pozwala także na mniejsze rozmiary matryc, co zmniejsza koszty i może zwiększać gęstość w tych samych rozmiarach, a to oznacza więcej rdzeni na chip. 7nm jest efektywnie dwa razy tak samo gęsty jak poprzedni węzeł 14 nm, co pozwala firmom takim jak AMD wydać 64-rdzeniowe układy serwerowe, co jest ogromną poprawą w stosunku do poprzednich 32 rdzeni (i 28 Intela).
Należy jednak zauważyć, że chociaż Intel wciąż znajduje się w węźle o długości 14nm i AMD ma wkrótce uruchomić procesory 7nm, nie oznacza to, że AMD będzie dwa razy szybsze. Wydajność nie skaluje się dokładnie z wielkością tranzystora, a przy tak małej skali liczby te nie są już tak dokładne. Sposób mierzenia poszczególnych elementów półprzewodnikowych może być różny, dlatego najlepiej traktować je bardziej jako terminy marketingowe stosowane do segmentowania produktów niż dokładne pomiary mocy lub wielkości. Na przykład oczekuje się, że nadchodzący węzeł 10 nm Intela będzie konkurował z węzłem 7 węzłów TSMC, mimo że liczby nie pasują do siebie.
Mobilne żetony zobaczą największe ulepszenia
Poravute Siriphiroon / Shutterstock Zmniejszenie węzła to nie tylko wydajność; Ma również ogromne znaczenie dla chipów mobilnych i laptopów o niskiej mocy. Przy 7nm (w porównaniu do 14nm) można uzyskać o 25% większą wydajność przy tej samej mocy, lub uzyskać taką samą wydajność za połowę mocy. Oznacza to dłuższą żywotność baterii przy tej samej wydajności i dużo bardziej wydajnych układów dla mniejszych urządzeń, ponieważ można efektywnie dopasować dwukrotnie większą wydajność do ograniczonego celu mocy. Widzieliśmy już układ A12X firmy Apple, który zmiażdżył niektóre starsze układy Intela w testach porównawczych, mimo że był tylko chłodzony pasywnie i spakowany w smartfonie, a to dopiero pierwszy 7-milowy chip, który trafił na rynek.
Węzeł kurczenia się jest zawsze dobrą wiadomością, ponieważ szybsze i bardziej energooszczędne chipy wpływają na niemal każdy aspekt świata techniki. 2019 będzie ekscytującym rokiem dla technologii z tymi najnowszymi węzłami i dobrze jest zobaczyć prawo Moore'a jeszcze nie całkiem nie żyje.
