Procesory są zbudowane z miliardów maleńkich tranzystorów, bramek elektrycznych, które włączają się i wyłączają w celu wykonywania obliczeń. Aby to zrobić, pobierają moc, a im mniejszy tranzystor, tym mniej mocy jest wymagane. „7nm” i „10nm” to miary rozmiaru tych tranzystorów - „nm” to nanometry, niewielka długość - i są użyteczną miarą do oceny mocy danego procesora.
Dla porównania, „10 nm” to nowy proces produkcyjny Intela, który zadebiutuje w czwartym kwartale 2019 r., A „7 nm” zwykle odnosi się do procesu TSMC, na którym bazują nowe procesory AMD i układ Apple A12X.
Dlaczego więc te nowe procesy są tak ważne?
Prawo Moore'a , stara obserwacja, że liczba tranzystorów w chipie podwaja się każdego roku, podczas gdy koszty spadają o połowę, utrzymywana przez długi czas, ale ostatnio spada. Pod koniec lat 90. i na początku 2000 r. Tranzystory co dwa lata kurczyły się o połowę, co prowadziło do ogromnych ulepszeń w regularnych odstępach czasu. Jednak dalsze kurczenie się stało się bardziej skomplikowane i od 2014 r. Nie widzieliśmy, aby firma Intel zmniejszyła się o tranzystor. Te nowe procesy są pierwszymi poważnymi ograniczeniami od dłuższego czasu, zwłaszcza ze strony Intela, i stanowią krótkie ożywienie prawa Moore'a.
Z opóźnieniem Intela nawet urządzenia mobilne miały szansę nadrobić zaległości Czip Apple A12X jest produkowany w procesie 7 nm TSMC, a Samsung ma własny proces 10 nm. Dzięki kolejnym procesorom AMD w procesie 7 nm TSMC oznacza to dla nich szansę na przeskoczenie wydajności Intela i wprowadzenie zdrowej konkurencji do monopolu Intela na rynku - przynajmniej do czasu, gdy układy Intel 10 nm „Sunny Cove” zaczną trafiać na półki.
Co naprawdę oznacza „nm”
Procesory są wykonane przy użyciu fotolitografia , gdzie obraz procesora jest wytrawiony na kawałku krzemu. Dokładna metoda tego, jak to się robi, jest zwykle nazywana węzeł procesu i jest mierzony tym, jak mały producent może wyprodukować tranzystory.
Ponieważ mniejsze tranzystory są bardziej energooszczędne, mogą wykonywać więcej obliczeń bez nadmiernego nagrzewania się, co jest zwykle czynnikiem ograniczającym wydajność procesora. Pozwala również na mniejsze rozmiary matryc, co zmniejsza koszty i może zwiększyć gęstość przy tych samych rozmiarach, a to oznacza więcej rdzeni na chip. 7nm jest efektywnie dwukrotnie gęstsze niż poprzedni węzeł 14nm, co pozwala firmom takim jak AMD na wypuszczenie 64-rdzeniowe chipy serwerowe , ogromna poprawa w stosunku do poprzednich 32 rdzeni (i 28 Intela).
Należy jednak zauważyć, że chociaż Intel nadal pracuje w węźle 14 nm, a AMD ma zamiar wkrótce uruchomić swoje procesory 7 nm, nie oznacza to, że AMD będzie dwa razy szybsze. Wydajność nie skaluje się dokładnie z rozmiarem tranzystora, a przy tak małych skalach liczby te nie są już tak dokładne. Sposób, w jaki miary odlewni półprzewodników mogą się różnić w zależności od siebie, najlepiej jest traktować je bardziej jako terminy marketingowe używane do segmentacji produktów niż dokładne pomiary mocy lub rozmiaru. Na przykład, oczekuje się, że nadchodzący węzeł 10 nm firmy Intel będzie konkurował z węzłem 7 nm TSMC, mimo że numery nie będą pasować.
Mobilne chipy zobaczą największe ulepszenia
Zmniejszenie węzłów to nie tylko kwestia wydajności; ma również ogromne konsekwencje dla chipów mobilnych i laptopów o małej mocy. Przy 7 nm (w porównaniu do 14 nm) można uzyskać o 25% większą wydajność przy tej samej mocy lub taką samą wydajność przy połowie mocy. Oznacza to dłuższą żywotność baterii przy tej samej wydajności i znacznie mocniejsze chipy dla mniejszych urządzeń, ponieważ można efektywnie dopasować dwukrotnie większą wydajność do celu o ograniczonej mocy. Widzieliśmy już Chip A12X od Apple miażdżący starsze układy Intela w testach porównawczych , mimo że jest tylko pasywnie chłodzony i zapakowany w smartfonie, a to dopiero pierwszy układ 7 nm, który trafił na rynek.
Zmniejszenie liczby węzłów to zawsze dobra wiadomość, ponieważ szybsze i bardziej energooszczędne chipy mają wpływ na prawie każdy aspekt świata technologii. Rok 2019 będzie ekscytujący dla technologii z najnowszymi węzłami i dobrze jest widzieć, że prawo Moore'a jeszcze nie umarło.
