CPU sunt realizate cu ajutorul a miliarde de tranzistori minusculi, porți electrice care se activează și se dezactivează pentru a efectua calcule. Acestea au nevoie de energie pentru a face acest lucru, iar cu cât tranzistorul este mai mic, cu atât mai puțină energie este necesară. „7nm” și „10nm” sunt măsurători ale dimensiunii acestor tranzistori – „nm” fiind nanometri, o lungime minusculă – și reprezintă o măsurătoare utilă pentru a judeca cât de puternic este un anumit CPU.
Pentru referință, „10nm” este noul proces de fabricație al Intel, care urmează să debuteze în T4 2019, iar „7nm” se referă de obicei la procesul TSMC, pe care se bazează noile CPU-uri ale AMD și cipul A12X al Apple.
De ce sunt aceste noi procese atât de importante?
Legea lui Moore, o observație veche conform căreia numărul de tranzistori de pe un cip se dublează în fiecare an, în timp ce costurile se înjumătățesc, s-a menținut pentru o lungă perioadă de timp, dar a încetinit în ultima vreme. La sfârșitul anilor ’90 și începutul anilor 2000, tranzistorii își micșorau dimensiunile cu jumătate la fiecare doi ani, ceea ce a dus la îmbunătățiri masive într-un program regulat. Dar continuarea micșorării a devenit mai complicată, iar din 2014 nu am mai văzut o micșorare a tranzistorului de la Intel. Aceste noi procese sunt primele micșorări majore dintr-o perioadă lungă de timp, în special din partea Intel, și reprezintă o scurtă reaprindere a legii lui Moore.
Cu Intel în urmă, chiar și dispozitivele mobile au avut șansa de a recupera decalajul, cipul A12X de la Apple fiind fabricat pe procesul de 7nm al TSMC, iar Samsung având propriul proces de 10nm. Iar cu următoarele unități centrale de procesare ale AMD pe procesul de 7nm al TSMC, acest lucru marchează o șansă pentru ei de a trece peste Intel în ceea ce privește performanța și de a aduce o concurență sănătoasă la monopolul Intel pe piață – cel puțin până când cipurile de 10nm „Sunny Cove” ale Intel încep să ajungă pe rafturi.
Ce înseamnă cu adevărat „nm”
CPU sunt realizate cu ajutorul fotolitografiei, unde o imagine a procesorului este gravată pe o bucată de siliciu. Metoda exactă prin care se realizează acest lucru este denumită de obicei nodul de procesare și se măsoară în funcție de cât de mici pot face tranzistorii producătorul.
Din moment ce tranzistorii mai mici sunt mai eficienți din punct de vedere energetic, aceștia pot efectua mai multe calcule fără a se încălzi prea tare, ceea ce reprezintă de obicei factorul limitativ pentru performanța CPU. De asemenea, permite dimensiuni mai mici ale matrițelor, ceea ce reduce costurile și poate crește densitatea la aceleași dimensiuni, iar acest lucru înseamnă mai multe nuclee pe cip. 7nm este efectiv de două ori mai dens decât nodul anterior de 14nm, ceea ce permite companiilor precum AMD să lanseze cipuri pentru servere cu 64 de nuclee, o îmbunătățire masivă față de cele 32 de nuclee anterioare (și cele 28 ale Intel).
Este important de reținut totuși că, în timp ce Intel se află încă pe un nod de 14nm, iar AMD urmează să își lanseze procesoarele pe 7nm foarte curând, acest lucru nu înseamnă că cele de la AMD vor fi de două ori mai rapide. Performanța nu scalează exact cu dimensiunea tranzistorului, iar la scări atât de mici, aceste cifre nu mai sunt la fel de precise. Modul în care fiecare turnătorie de semiconductori face măsurătorile poate varia de la una la alta, așa că cel mai bine este să le luăm mai degrabă ca pe niște termeni de marketing folosiți pentru a segmenta produsele decât ca măsurători exacte ale puterii sau dimensiunii. De exemplu, se așteaptă ca viitorul nod de 10 nm al Intel să concureze cu nodul de 7 nm al TSMC, în ciuda faptului că cifrele nu se potrivesc.
Cipsurile pentru telefoane mobile vor înregistra cele mai mari îmbunătățiri
O micșorare a nodurilor nu se referă însă doar la performanță; are, de asemenea, implicații uriașe pentru cipurile de joasă putere pentru telefoane mobile și laptopuri. Cu 7nm (în comparație cu 14nm), ați putea obține cu 25% mai multă performanță la aceeași putere sau ați putea obține aceeași performanță pentru jumătate din putere. Acest lucru înseamnă o durată de viață mai lungă a bateriei cu aceeași performanță și cipuri mult mai puternice pentru dispozitive mai mici, deoarece se poate obține o performanță de două ori mai mare cu o putere limitată. Am văzut deja cipul A12X de la Apple zdrobind unele cipuri Intel mai vechi în testele de referință, în ciuda faptului că este răcit doar pasiv și ambalat în interiorul unui smartphone, iar acesta este doar primul cip pe 7nm care a ajuns pe piață.
O reducere a nodurilor este întotdeauna o veste bună, deoarece cipurile mai rapide și mai eficiente din punct de vedere energetic afectează aproape fiecare aspect al lumii tehnologiei. 2019 va fi un an interesant pentru tehnologie cu aceste ultime noduri, și este bine să vedem că legea lui Moore nu este încă moartă.
.