Процесорите са направени с помощта на милиарди малки транзистори, електрически порти, които се включват и изключват за извършване на изчисления. Те вземат захранване, за да направят това и колкото по-малък е транзисторът, толкова по-малко мощност е необходима. „7nm“ и „10nm“ са измервания на размера на тези транзистори — „nm“ са нанометри, минимална дължина — и са полезен показател за преценка колко мощен е даден процесор.
За справка, „10nm“ е новият производствен процес на Intel, който трябва да дебютира през четвъртото тримесечие на 2019 г., а „7nm“ обикновено се отнася до процеса на TSMC, на който се основават новите процесори на AMD и чипа A12X на Apple.
Съдържание
И така, защо тези нови процеси са толкова важни?
Законът на Мур, старо наблюдение, че броят на транзисторите на чип се удвоява всяка година, докато разходите се намаляват наполовина, се поддържа дълго време, но се забавя напоследък. В края на 90-те и началото на 2000-те транзисторите намаляват по размер наполовина на всеки две години, което води до масивни подобрения по редовен график. Но по-нататъшното свиване стана по-сложно и не сме виждали транзистор да се свие от Intel от 2014 г. Тези нови процеси са първите големи свивания от дълго време, особено от Intel, и представляват кратко възраждане на закона на Мур.
Тъй като Intel изостава, дори мобилните устройства имаха шанс да наваксат изоставането, като чипът A12X на Apple се произвежда по 7nm процес на TSMC, а Samsung има собствен 10nm процес. И със следващите процесори на AMD по 7nm процес на TSMC, това бележи шанс за тях да надскочат Intel по производителност и да донесат здравословна конкуренция на монопола на Intel на пазара – поне докато 10nm чиповете на Intel „Sunny Cove“ не започнат да излизат на рафтовете.
Какво всъщност означава „nm“.
Процесорите са направени с помощта на фотолитография, където изображение на процесора е гравирано върху парче силиций. Точният метод за това как се прави това обикновено се нарича процесен възел и се измерва с това колко малки производителят може да направи транзисторите.
Тъй като по-малките транзистори са по-енергийно ефективни, те могат да правят повече изчисления, без да се нагряват твърде много, което обикновено е ограничаващ фактор за производителността на процесора. Освен това позволява по-малки размери на матрицата, което намалява разходите и може да увеличи плътността при същите размери, а това означава повече ядра на чип. 7nm е ефективно два пъти по-плътен от предишния 14nm възел, което позволява на компании като AMD да пускат 64-ядрени сървърни чипове, огромно подобрение спрямо предишните им 32 ядра (и 28 на Intel).
Важно е да се отбележи обаче, че докато Intel все още е на 14nm възел и AMD се готви да пусне своите 7nm процесори много скоро, това не означава, че AMD ще бъде два пъти по-бърз. Производителността не се мащабира точно с размера на транзистора и при толкова малки мащаби тези числа вече не са толкова точни. Начинът, по който всяка леярна за полупроводници измерва, може да варира от едно до друго, така че е най-добре да ги приемате повече като маркетингови термини, използвани за сегментиране на продукти, отколкото точни измервания на мощността или размера. Например, предстоящият 10nm възел на Intel се очаква да се конкурира със 7nm възел на TSMC, въпреки че числата не съвпадат.
Мобилните чипове ще видят най-големите подобрения
Свиването на възел обаче не е само за производителност; той също има огромно значение за чипове за мобилни и лаптопи с ниска мощност. Със 7nm (в сравнение с 14nm) можете да получите 25% повече производителност при същата мощност или можете да получите същата производителност за половината от мощността. Това означава по-дълъг живот на батерията със същата производителност и много по-мощни чипове за по-малки устройства, тъй като можете ефективно да вместите два пъти повече производителност в ограничената цел за мощност. Вече видяхме чипа A12X от Apple да смазва някои по-стари чипове на Intel в бенчмаркове, въпреки че е само пасивно охлаждан и пакетиран в смартфон, и това е само първият 7nm чип, който се появи на пазара.
Свиването на възел винаги е добра новина, тъй като по-бързите и по-енергийно ефективни чипове засягат почти всеки аспект от света на технологиите. 2019 ще бъде вълнуваща година за технологиите с тези най-нови възли и е добре да видим, че законът на Мур все още не е съвсем мъртъв.