Det finns mycket tal om nya tillverkningsprocesser för CPU. Inte så länge sedan var samtalet om 10nm och 7nm . Den senaste "NM" för att komma in i spelet är 5nm, som redan används i vissa enheter och är på väg till datorer inom en snar framtid.
Nyare 5nm-mönster, som andra tillverkningsprocesser före dem, lovar bättre effektivitet och snabbare prestanda och bara pressar CPU-tekniken framåt. Innan vi kommer in i allt det, låt oss prata om vad en ny tillverkningsprocess och flyttar till en ny processnod handlar om.
Vad betyder en ny processnod?
Vid sitt hjärta att byta till en ny process betyder det att en processor är tillverkad. Typiskt innebär detta att krympa ner transistorerna som gör det möjligt för företag att packa mer av dem i ett visst område på kiseln. Transistortäthet är namnet på spelet för att förbättra en processor. Ju fler transistorer du har, desto mer beräkningar kan en processor göra, och därmed desto mer kraftfullt kan det vara.
Det här är vad den berömda Moores lag handlar om. Medan inte en sann vetenskaplig lag, och mer av en observation, förutspådde Moores lag att antalet transistorer i en integrerad krets fördubblas om vartannat år.
För att uttrycka begreppet förbättrade processnodföretag använder "NM" nomenklaturen. Intel använder till exempel 14nm CPU: erna för sina stationära och har gjort det sedan 2014. I stället för att fokusera på nya processnoder för sina stationära processorer har företaget varit inriktat på att göra 14nm mönster effektivare och kraftfulla. Det här tillvägagångssättet har sedan slagit en vägg, men i många år innebar att fler kärnor med snabbare hastigheter genom att förbättra CPU-arkitekturen istället för betydande förändringar i tillverkningsprocessen.
AMD har under tiden flyttat till nya noder för sina Ryzen-processorer. Ryzen 1000-serien startade vid 14 nm, fyra år senare var Ryzen 5000-serien till en förbättrad version av 7nm, med ögon på 5 nm för en ny generation i 2022.
Den skillnaden beror på ett antal faktorer, som ligger utanför omfattningen av denna artikel. Kortfattat, Intel, tillverkar dock sin egen CPU och för år gynnas " monolitisk "Tillvägagångssätt till CPU-design och produktion. AMD utformar sina egna icke-monolitiska processorer, men det passerar inrättandet av nya tillverkningsprocesser och produktion till TSMC, ett Taiwan-baserat företag som också tillverkar för företag som Apple, Arm, NVIDIA och andra.
Nya processer och deras respektive "nm" -nummer, men översätter inte över företag. Du kan inte till exempel säga att en Intel 10nm-processor kommer att bli långsammare än en AMD 7NM-processor. Det är delvis för att 'nm' är inte en universell standard för att jämföra konkurrerande processorer.
Så vad är "nm" om?
Termen "nm" står för nanometer, en liten mätning som är en miljard av en meter. Dess mycket liten , och det var en tid då processnoderna var verkligen uppmätta i faktiska nanometer. Det definierade vanligtvis storleken på en transistorens grindlängd och metallhalvhöjd (halva avståndet mellan början av en metallförbindelse och nästa på ett chip), vilket var båda samma storlek. Den verkligheten stannade dock på 90-talet, och sedan dess har "NM" -mätningen inte varit något annat än en marknadsföringstid.
En ny "NM" -storlek tyder på att det har skett en signifikant förbättring av tillverkningstekniken, men det har inget att göra med en viss mätning du kan utföra på processorn själv.
Det är därför, till exempel, många kritiker säger att Intels 10nm-nod, som den för närvarande använder i bärbara datorer för CPU-familjer som Tiger Lake och Ice Lake, är jämförbar med TSMCs 7nm-nod.
Så varför används 'nm' fortfarande? I grund och botten, tröghet. Det är vad tech företag alltid har gjort så de fortsätter att göra det.
Det finns andra idéer där ute för olika namnkonventioner, som rapporterats av IEEE Spectrum . Ett tillvägagångssätt är att byta till något som kallas LMC-metriska som uttrycker densiteten av logik, minne och sammankopplingar i en given processor. Då är det idén att använda en GMT (grind pitch, metall pitch, tiers) nummer, vilket skulle komma tillbaka till grundläggande CPU-mätningar som grind och metallhöjd (inte halvtyp), samt indikera hur många lager som en CPU har- Framtida CPU kan vanligtvis använda staplingsteknik för att förbättra prestanda.
Trots att man trycker på att ändra namnkonventioner handlar dock chipmakare om "NM" namngivningssystemet för nu.
När ska vi se 5nm chips?
Om du har en iPhone 12 då har du redan sett 5nm-processorer, och detsamma gäller för iPhone 13-familjen. Qualcomm har också ett antal 5nm-processorer, inklusive snapdragon 780g och snapdragonen 888. Den senare processorn används i OnePlus 9 och andra. Samsungs Galaxy S21-telefoner använder också en 5nm-processor, Samsung Exynos 2100.
När det gäller PCS är AMD slated att använda 5nm-processen från TSMC för en ny generation av Ryzen stationära processorer i 2022 .
Intel 5nm-processorer kommer också, men det förväntas ta ett tag. Bolagets stationära processorer förväntas komma av 14nm och flytta till 10nm med Alder Lake i slutet av 2021 eller början av 2022. Därefter förväntas en 7nm-process i slutet av 2022 eller 2023, och sedan i 2024 Det kan finnas en Intel 5nm-processor . Denna tidtabell kan förändras, men just nu är det mer eller mindre vad Intel Watchers förväntar sig att se.
Intressant, baserat på vad Intel säger, bör dess 5nm CPUE vara den första som släpper upp begreppet "NM" som väljer 20a (A som i Angstrom ) istället. Precis som 'nm,' är Intels Angstrom Era också om marknadsföringsterminologi och inte en hänvisning till faktiska mätningar.
5nm: bottenlinjen
Medan 5NM-processorer redan finns i mobilform och på väg till datorer, lägg inte för mycket lager i termen utöver differentierande förbättring av en tillverkningsprocess från en annan inom ett givet företag.
