На прошлой неделе Apple представила А14 Bionic — первый в мире чип, выполненный по 5-нанометровому техпроцессу, и скоро ожидается массовый переход на 5 нм. Тем временем в адрес Intel слышатся упреки, что компания все еще использует для создания своих процессоров 10-нм техпроцесс. Что означают техпроцессы 10 нм, 7 нм и 5 нм и какие преимущества они дают рядовому пользователю?
Для начала вспомним, что в основе вычислительной техники лежит двоичная система, то есть 1 и 0, и для получения этих самых единиц и нулей используются транзисторы — крошечные полупроводниковые устройства, вся задача которых состоит в том, чтобы переключать электрический сигнал. Когда из транзистора выходит ток – это единица, если ток не идет – это ноль. Даже для самых элементарных вычислений нужно несколько десятков, а то и сотен транзисторов, которые включаются и выключаются. Чем меньше транзистор по размеру, тем меньше мощности для работы ему нужно.
При чем тут нанометры? На самом деле, 5 нм, 7 нм и т.д. — это не указание на какой-то определенный размер, все немного сложнее и в то же время проще.
На вычислительную мощность имеет прямое влияние плотность размещения транзисторов на одном участке — на чипе. То есть чип с 1 млн транзисторов будет работать медленнее, чем чип с 1 млрд транзисторов.
В 60-годах ХХ века был сформулирован так называемый закон Мура — эмпирическое правило, в соответствии с которым количество транзисторов на площади кристалла удваивается каждые 2 года. Исходя из этого логично предположить, что размер транзисторов должен уменьшаться вдвое каждый раз. А чтобы площадь транзистора уменьшилась вдвое, нужно умножить каждую сторону квадратного транзистора на 0,7.
Вот так и появилась известная сейчас маркировка техпроцессов: обозначение каждого последующего — это предыдущий, умноженный на 0,7, с увеличенным количеством транзисторов.
Так, на примере тех же процессоров Apple: чип A8 был выполнен по 20-нм техпроцессу, A9 — по 14-нм (20х0,7), Apple A11 Bionic — по 10-нм (14х0,7), Apple A13 Bionic — по 7-нм (10х0,7), а нынешний A14 — по 5-нм (7х0,7).
Правда, через некоторое время закон Мура в своем прежнем исполнении перестал работать — производители уже не увеличивали число транзисторов именно в два раза и шли на всевозможные маркетинговые уловки. Но маркировки техпроцессов это не коснулось.
Таким образом, чем меньшая цифра стоит в маркировке техпроцесса, тем большее количество транзисторов, а значит, и большую вычислительную мощность получит пользователь. То есть в большинстве случаев чип, выполненный по 5-нм техпроцессу, имеет больше транзисторов, чем процессор, изготовленный по 7-нм техпроцессу, следовательно, и мощность у него выше.
Поделиться
