CPU は、数十億個の小さなトランジスターを使って作られており、これがオンとオフを切り替えて計算を行う電気ゲートとなっています。 そのため、トランジスタを小さくすればするほど、必要な電力は少なくなります。 「7nm」と「10nm」は、これらのトランジスタのサイズの測定値で、「nm」はナノメートル、極小の長さで、特定のCPUがどれほど強力かを判断するのに役立つ指標です。
参考までに、「10nm」は2019年第4四半期にデビュー予定のインテルの新しい製造プロセスで、「7nm」は通常TSMCのプロセスを指し、これはAMDの新しいCPUとAppleのA12Xチップが基づいている。
では、なぜこれらの新しいプロセスが重要なのか？
ムーアの法則（チップ上のトランジスタ数は毎年2倍になり、コストは半分になるという古い観察）は、長い間保持されていましたが、最近は鈍化しています。 90年代後半から2000年代前半にかけて、トランジスタのサイズは2年ごとに半分に縮小し、定期的に大規模な改良が行われるようになった。 しかし、さらなるシュリンクはより複雑になり、2014年以降、インテルからトランジスタのシュリンクを見ることはありません。 これらの新しいプロセスは、特にIntelからは久しぶりの大きなシュリンクであり、ムーアの法則の短い再燃を意味します。
Intelが遅れているため、モバイルデバイスでさえ、AppleのA12XチップはTSMCの7nmプロセスで製造されており、サムスンは独自の10nmプロセスを持っているので、追い付くチャンスがありました。 また、AMDの次期CPUはTSMCの7nmプロセスであるため、AMDが性能面でIntelを追い抜き、Intelの独占的な市場に健全な競争をもたらすチャンスとなります。少なくともIntelの10nm「Sunny Cove」チップが市場に出回るまでは、そうでしょう。
「nm」の本当の意味
CPUはフォトリソグラフィーで作られ、CPUのイメージをシリコン片に刻み込むのです。 これがどのように行われるかの正確な方法は、通常、プロセス ノードと呼ばれ、メーカーがどれだけ小さいトランジスタを作ることができるかによって測定されます。 また、ダイサイズを小さくすることができるため、コストを削減し、同じサイズで密度を高めることができ、これはチップあたりのコアの数を増やすことを意味します。 7nm は、以前の 14nm ノードの 2 倍の密度で、AMD などの企業が 64 コアのサーバー チップをリリースすることができます。これは、以前の 32 コア（および Intel の 28 コア）よりも大幅に改善されています。 性能はトランジスタの大きさに比例するわけではありませんし、これほど小さなスケールでは、これらの数値はもはや正確ではありません。 半導体ファウンドリによって測り方が異なることもあり、電力やサイズを正確に測るというよりは、製品をセグメント化するためのマーケティング用語として捉えた方がいいだろう。 たとえば、Intel の次期 10nm ノードは、数字が一致しないにもかかわらず、TSMC の 7nm ノードと競合する見込みです。
モバイル チップは最大の改善を見るだろう
ノードの縮小は性能だけでなく、低電力モバイルおよびラップトップ チップに大きな影響を及ぼします。 7nmでは（14nmと比較して）同じ電力で25%の性能向上を実現、または半分の電力で同じ性能を得ることができます。 つまり、同じ性能でより長いバッテリー寿命が得られ、限られた電力目標に実質的に2倍の性能を収めることができるため、より小型のデバイス向けにはるかに強力なチップを提供することができます。 Apple の A12X チップは、パッシブ冷却されてスマートフォンに搭載されているだけにもかかわらず、ベンチマークでいくつかの古い Intel チップを打ち負かしたのをすでに見ていますが、これは市場に出た最初の 7nm チップにすぎません。 2019年は、これらの最新ノードによって、技術にとってエキサイティングな年になるでしょうし、ムーアの法則がまだ死んでいないことを確認するのは良いことです。
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