Có rất nhiều cuộc nói chuyện về các quy trình sản xuất mới cho CPU. Cách đây không lâu, cuộc nói chuyện là tất cả về 10nm và 7nm . "NM" mới nhất để vào trò chơi là 5nm, đã được sử dụng ở một số thiết bị và đang hướng đến các PC trong tương lai gần.
Thiết kế mới hơn 5nm, giống như các quy trình sản xuất khác trước mặt họ, hứa hẹn hiệu quả năng lượng tốt hơn và hiệu suất nhanh hơn và thường đẩy công nghệ CPU về phía trước. Trước khi chúng ta vào tất cả những gì, tuy nhiên, hãy nói về một quy trình sản xuất mới và chuyển sang một nút quy trình mới là tất cả về.
Một quy trình mới có nghĩa là gì?
Ở trái tim của nó thay đổi thành một quy trình mới có nghĩa là thay đổi cách mà bộ xử lý được sản xuất. Thông thường, điều này có nghĩa là thu hẹp các bóng bán dẫn cho phép các công ty đóng gói nhiều hơn trong số chúng vào một khu vực nhất định trên silicon. Mật độ bóng bán dẫn là tên của trò chơi để cải thiện bộ xử lý. Bạn càng có nhiều bóng bán dẫn, càng nhiều tính toán, bộ xử lý có thể làm và do đó có thể mạnh hơn.
Đây là những gì luật pháp Moore nổi tiếng là tất cả về. Trong khi không phải là một luật khoa học thực sự, và nhiều hơn nữa về một quan sát, luật pháp của Moore dự đoán rằng số lượng bóng bán dẫn trong một mạch tích hợp tăng gấp đôi khoảng hai năm một lần.
Để thể hiện khái niệm về một công ty nút quy trình được cải thiện sử dụng danh pháp 'NM'. Intel, ví dụ, sử dụng CPU 14nm cho máy tính để bàn của nó và đã làm như vậy kể từ năm 2014. Thay vì tập trung vào các nút quy trình mới cho bộ xử lý máy tính để bàn của công ty đã tập trung vào việc tạo ra 14nm thiết kế hiệu quả và mạnh mẽ hơn. Cách tiếp cận đó đã đạt được một bức tường, nhưng trong nhiều năm, nó có nhiều lõi hơn với tốc độ nhanh hơn bằng cách cải thiện kiến trúc CPU thay vì những thay đổi đáng kể đối với quy trình sản xuất.
AMD, trong khi đó, đã chuyển sang các nút mới cho các bộ xử lý Ryzen của nó. Sê-ri Ryzen 1000 bắt đầu lúc 14nm, bốn năm sau, dòng Ryzen 5000 đã có phiên bản cải tiến của 7nm, với đôi mắt trên 5nm để tạo thế hệ mới vào năm 2022.
Sự khác biệt đó là do một số yếu tố, vượt quá phạm vi của bài viết này. Một thời gian ngắn, tuy nhiên, Intel, sản xuất CPU của riêng mình và trong nhiều năm ủng hộ " nguyên khối. Cách tiếp cận thiết kế và sản xuất CPU. AMD thiết kế bộ xử lý phi nguyên khối của riêng mình, nhưng nó thuê ngoài việc tạo ra các quy trình sản xuất mới và sản xuất cho TSMC, một công ty có trụ sở tại Đài Loan, cũng sản xuất cho các công ty như Apple, Arm, Nvidia và những người khác.
Tuy nhiên, các quy trình mới và số 'NM' tương ứng của họ, không dịch giữa các công ty. Ví dụ, bạn không thể nói rằng bộ xử lý Intel 10nm sẽ chậm hơn bộ xử lý AMD 7nm. Đó là một phần vì 'NM' không phải là một tiêu chuẩn phổ quát để so sánh các bộ xử lý cạnh tranh.
Vậy tất cả những gì là "nm"?
Thuật ngữ "NM" là viết tắt của nanomet, một phép đo nhỏ xíu là một phần tỷ mét. Nó là nhỏ bé , và đã có một thời gian khi các nút xử lý thực sự được đo trong nanomet thực tế. Nó thường xác định kích thước của chiều dài cổng và một nửa kim loại của một bóng bán dẫn (một nửa khoảng cách giữa phần đầu của một kết nối kim loại và tiếp theo trên một con chip), cả hai đều có cùng kích thước. Tuy nhiên, thực tế đó đã dừng lại ở những năm 90 và kể từ đó, phép đo 'NM' không còn gì hơn là một thuật ngữ tiếp thị.
Kích thước 'NM' mới cho thấy rằng có một sự cải thiện đáng kể trong công nghệ sản xuất, nhưng nó không liên quan gì đến một phép đo cụ thể mà bạn có thể thực hiện trên chính bộ xử lý.
Đó là lý do tại sao, ví dụ, nhiều nhà phê bình nói rằng nút 10nm của Intel, hiện đang sử dụng trong máy tính xách tay cho các gia đình CPU như Tiger Lake và Ice Lake, tương đương với nút 7nm của TSMC.
Vậy tại sao 'nm' vẫn được sử dụng? Về cơ bản, quán tính. Đó là những gì các công ty công nghệ luôn luôn làm như vậy họ tiếp tục làm điều đó.
Có những ý tưởng khác ngoài kia cho các quy ước đặt tên khác nhau, theo báo cáo của Spectrum của IEEE. . Một cách tiếp cận là chuyển sang một thứ gọi là số liệu LMC thể hiện mật độ logic, bộ nhớ và kết nối trong bộ xử lý nhất định. Sau đó, có ý tưởng sử dụng số GMT (Cổng, Cổng kim loại, Tiers), sẽ quay lại các phép đo CPU cơ bản như Cổng và Cân bằng kim loại (không phải một nửa cao độ), cũng như cho biết có bao nhiêu lớp CPU có bao nhiêu lớp CPU tương lai thường có thể sử dụng Xếp chồng công nghệ để cải thiện hiệu suất.
Mặc dù đã đẩy để thay đổi các quy ước đặt tên, tuy nhiên, các nhà sản xuất chip đều là về chương trình đặt tên 'NM' cho đến bây giờ.
Khi nào chúng ta sẽ thấy chip 5nm?
Nếu bạn có iPhone 12 thì bạn đã thấy bộ xử lý 5nm và cùng một gia đình iPhone 13. Qualcomm cũng có một số bộ xử lý 5nm bao gồm Snapdragon 780g và Snapdragon 888. Bộ xử lý thứ hai được sử dụng trong OnePlus 9 và các bộ xử lý khác. Gia đình điện thoại Galaxy S21 của Samsung cũng sử dụng bộ xử lý 5nm, Samsung Exynos 2100.
Đối với PC, AMD sẽ dự kiến sử dụng quy trình 5nm từ TSMC để tạo thế hệ mới Ryzen bộ xử lý máy tính để bàn vào năm 2022 .
Bộ xử lý Intel 5nm cũng đến, nhưng dự kiến sẽ mất một lúc. Bộ xử lý máy tính để bàn của công ty dự kiến sẽ giảm 14NM và chuyển đến 10NM với Alder Lake vào cuối năm 2021 hoặc đầu năm 2022. Sau đó, một quy trình 7nm dự kiến vào cuối năm 2022 hoặc 2023, sau đó trong 2024 Có thể có bộ xử lý Intel 5nm . Thời gian biểu này có thể thay đổi, nhưng ngay bây giờ nhiều hơn hoặc ít hơn những gì người theo dõi Intel đang mong đợi được nhìn thấy.
Thật thú vị, dựa trên những gì Intel đang nói, CPU 5NM của nó phải là người đầu tiên bỏ khái niệm 'NM' chọn 20A (A như trong Angstrom. ) thay thế. Giống như 'NM,' Tuy nhiên, thời đại angstrom của Intel cũng là về thuật ngữ tiếp thị và không phải là một tham chiếu đến các phép đo thực tế.
5nm: Dòng dưới cùng
Mặc dù bộ xử lý 5nm đã ở đây ở dạng di động và hướng đến PC sớm, đừng đặt quá nhiều cổ phiếu trong thuật ngữ vượt quá sự cải thiện trong một quy trình sản xuất từ một công ty nhất định.
