Las CPU se fabrican con miles de millones de diminutos transistores, puertas eléctricas que se activan y desactivan para realizar los cálculos. Para ello necesitan energía, y cuanto más pequeño es el transistor, menos energía se necesita. «7nm» y «10nm» son medidas del tamaño de estos transistores – «nm» son nanómetros, una longitud minúscula- y son una métrica útil para juzgar lo potente que es una determinada CPU.
Para referencia, «10nm» es el nuevo proceso de fabricación de Intel, que debutará en el cuarto trimestre de 2019, y «7nm» suele referirse al proceso de TSMC, en el que se basan las nuevas CPU de AMD y el chip A12X de Apple.
¿Por qué son tan importantes estos nuevos procesos?
La Ley de Moore, una vieja observación según la cual el número de transistores de un chip se duplica cada año mientras los costes se reducen a la mitad, se mantuvo durante mucho tiempo pero últimamente se ha ralentizado. A finales de los 90 y principios de los 2000, el tamaño de los transistores se reducía a la mitad cada dos años, lo que permitía realizar mejoras masivas con regularidad. Pero el encogimiento posterior se ha vuelto más complicado, y no hemos visto un encogimiento de transistores de Intel desde 2014. Estos nuevos procesos son los primeros encogimientos importantes en mucho tiempo, especialmente por parte de Intel, y representan una breve reanimación de la ley de Moore.
Con el retraso de Intel, incluso los dispositivos móviles han tenido la oportunidad de ponerse al día, ya que el chip A12X de Apple se fabrica en el proceso de 7nm de TSMC, y Samsung tiene su propio proceso de 10nm. Y con las próximas CPU de AMD fabricadas en el proceso de 7nm de TSMC, esto supone una oportunidad de superar a Intel en cuanto a rendimiento, y de aportar algo de competencia sana al monopolio de Intel en el mercado, al menos hasta que los chips «Sunny Cove» de 10nm de Intel empiecen a llegar a las estanterías.
Qué significan realmente los «nm»
Las CPU se fabrican mediante fotolitografía, en la que se graba una imagen de la CPU en una pieza de silicio. El método exacto de cómo se hace esto suele denominarse nodo de proceso y se mide por lo pequeños que el fabricante puede hacer los transistores.
Como los transistores más pequeños son más eficientes energéticamente, pueden hacer más cálculos sin calentarse demasiado, lo que suele ser el factor limitante del rendimiento de la CPU. También permite reducir el tamaño de las matrices, lo que reduce los costes y puede aumentar la densidad con el mismo tamaño, lo que significa más núcleos por chip. Los 7nm son efectivamente el doble de densos que el anterior nodo de 14nm, lo que permite a empresas como AMD lanzar chips para servidores de 64 núcleos, una mejora enorme respecto a sus anteriores 32 núcleos (y los 28 de Intel).
Sin embargo, es importante tener en cuenta que aunque Intel sigue en un nodo de 14nm y AMD va a lanzar sus procesadores de 7nm muy pronto, esto no significa que los de AMD vayan a ser el doble de rápidos. El rendimiento no escala exactamente con el tamaño de los transistores, y a escalas tan pequeñas, estos números ya no son tan precisos. La forma de medir de cada fundición de semiconductores puede variar de una a otra, así que es mejor tomarlas más como términos de marketing utilizados para segmentar productos que como medidas exactas de potencia o tamaño. Por ejemplo, se espera que el próximo nodo de 10nm de Intel compita con el nodo de 7nm de TSMC, a pesar de que las cifras no coincidan.
Los chips para móviles serán los que más mejoren
La reducción del nodo no sólo tiene que ver con el rendimiento; también tiene enormes implicaciones para los chips para móviles y portátiles de bajo consumo. Con 7nm (en comparación con 14nm), se podría obtener un 25% más de rendimiento con la misma potencia, o se podría obtener el mismo rendimiento con la mitad de energía. Esto significa una mayor duración de la batería con el mismo rendimiento y chips mucho más potentes para dispositivos más pequeños, ya que efectivamente se puede encajar el doble de rendimiento en el objetivo de energía limitado. Ya hemos visto al chip A12X de Apple aplastar a algunos chips más antiguos de Intel en los benchmarks, a pesar de estar solo refrigerado de forma pasiva y empacado dentro de un smartphone, y ese es solo el primer chip de 7nm que llega al mercado.
Una reducción de nodo siempre es una buena noticia, ya que los chips más rápidos y eficientes en términos de energía afectan a casi todos los aspectos del mundo de la tecnología. 2019 será un año emocionante para la tecnología con estos últimos nodos, y es bueno ver que la ley de Moore aún no ha muerto del todo.