מעבדים מיוצרים באמצעות מיליארדי טרנזיסטורים זעירים, שערים חשמליים המופעלים ומכבים לבצע חישובים. הם לוקחים כוח לעשות זאת, וככל שהטרנזיסטור קטן יותר, כך פחות כוח נדרש. "7 ננומטר" ו" 10 ננומטר "הם מדידות של גודל הטרנזיסטורים הללו -" ננומטר "הוא ננומטר, אורך זעיר - והם מדד שימושי לשפוט עד כמה מעבד מסוים חזק.
לשם התייחסות, "10 ננומטר" הוא תהליך הייצור החדש של אינטל, שיוצג לראשונה ברבעון הרביעי של 2019, ו"ננומטר "מתייחס בדרך כלל לתהליך של TSMC, על פיהם מבוססים המעבדים החדשים של AMD ושבב A12X של אפל.
אז מדוע תהליכים חדשים אלה חשובים כל כך?
חוק מור , תצפית ישנה שמספר הטרנזיסטורים על שבב מכפיל את עצמו בכל שנה בעוד העלויות מצטמצמות, מוחזקות זמן רב אך מאט לאחרונה. בשלהי שנות ה -90 ובתחילת שנות האלפיים הצטמצמו הטרנזיסטורים במחצית אחת לשנתיים, מה שהביא לשיפורים אדירים בלוח הזמנים הרגיל. אך הצטמקות נוספת הסתבכה, ולא ראינו כי הטרנזיסטור מתכווץ מאינטל מאז שנת 2014. התהליכים החדשים הללו הם ההתכווצויות הגדולות הראשונות מזה זמן רב, במיוחד מאינטל, ומייצגים מחדש את חוק מור.
עם פיגור של אינטל, אפילו למכשירים ניידים הייתה הזדמנות להתעדכן, עם שבב A12X של אפל מיוצרים בתהליך 7nm של TSMC, ולסמסונג תהליך 10nm משלהם. ועם המעבדים הבאים של AMD בתהליך 7nm של TSMC, זה מסמן עבורם סיכוי לעבור את אינטל בביצועים, ולהביא תחרות בריאה למונופול של אינטל בשוק - לפחות עד שבבי ה- "Sunny Cove" של אינטל 10nm יתחילו להגיע למדפים.
מה באמת ה"ננומטר "אומר
מעבדים מיוצרים באמצעות פוטוליתוגרפיה , שם תמונה של המעבד נחרתת על פיסת סיליקון. השיטה המדויקת כיצד הדבר נעשה מכונה בדרך כלל ה- צומת תהליך ונמדד על ידי כמה היצרן יכול ליצור את הטרנזיסטורים.
מכיוון שטרנזיסטורים קטנים יותר יעילים יותר בחשמל, הם יכולים לבצע חישובים רבים יותר מבלי להתחמם יותר, וזה בדרך כלל הגורם המגביל לביצועי המעבד. זה גם מאפשר גדלי מתים קטנים יותר, מה שמפחית עלויות ויכול להגדיל את הצפיפות באותם הגדלים, וזה אומר יותר ליבות לכל שבב. 7nm הוא למעשה צפוף כפול מהצומת הקודם 14nm, המאפשר לחברות כמו AMD לשחרר שבבי שרת עם 64 ליבות , שיפור מסיבי לעומת 32 הליבות הקודמות שלהם (ו- 28 של אינטל).
חשוב לציין כי בעוד שאינטל עדיין נמצאת בצומת 14nm ו- AMD אמורה להשיק את מעבדי 7nm שלהם בקרוב מאוד, זה לא אומר ש- AMD תהיה מהירה פי שניים. הביצועים לא מתרחבים בדיוק עם גודל הטרנזיסטור, ובקנה מידה כה קטן, המספרים האלה כבר לא מדויקים. האופן שבו כל אמצעי יציקה של מוליכים למחצה יכול להשתנות מאחד לשני, ולכן עדיף לקחת אותם יותר כמונחי שיווק המשמשים לפלח מוצרים ולא מדידות מדויקות של כוח או גודל. למשל, הצומת הקרוב של אינטל 10nm צפוי להתחרות בצומת 7nm של TSMC, למרות המספרים שאינם תואמים.
שבבים ניידים יראו את השיפורים הגדולים ביותר
כיווץ צומת אינו עוסק רק בביצועים; יש לו השלכות עצומות גם על שבבי ניידים וניידים בהספק נמוך. עם 7 ננומטר (לעומת 14 ננומטר), אתה יכול להשיג 25% יותר ביצועים באותה הספק, או שאתה יכול לקבל את אותו הביצועים במחצית ההספק. משמעות הדבר היא חיי סוללה ארוכים יותר עם ביצועים זהים ושבבים חזקים הרבה יותר עבור מכשירים קטנים יותר מכיוון שתוכלו להתאים ביעילות ביצועים כפולים ליעד הכוח המוגבל. כבר ראינו את שבב A12X מבית אפל מוחץ כמה שבבי אינטל ישנים יותר במבחני ביצועים , למרות שהיה מקורר רק בצורה פסיבית ונארז בתוך טלפון חכם, וזה רק השבב הראשון 7 ננומטר שיצא לשוק.
כיווץ צומת הוא תמיד חדשות טובות, שכן שבבים מהירים וחסכוניים יותר בחשמל משפיעים כמעט על כל היבט בעולם הטכנולוגיה. שנת 2019 תהיה שנה מרגשת לטכנולוגיה עם הצמתים האחרונים האלה, וזה טוב לראות שהחוק של מור עדיין לא ממש מת.
