Процессоры состоят из миллиардов крошечных транзисторов, электрических вентилей, которые включаются и выключаются для выполнения вычислений. Для этого они потребляют энергию, и чем меньше размер транзистора, тем меньше энергии требуется. «7нм» и «10нм» — это измерения размера этих транзисторов — «нм» — это нанометры, мизерная длина — и являются полезными показателями для оценки мощности конкретного процессора.
Для справки, «10 нм» — это новый производственный процесс Intel, дебют которого запланирован на 4 квартал 2019 года, а «7 нм» обычно относится к процессу TSMC, на котором основаны новые процессоры AMD и чип Apple A12X.
Оглавление
Так почему же эти новые процессы так важны?
Закон Мура, старое наблюдение, согласно которому количество транзисторов на микросхеме удваивается каждый год, в то время как стоимость снижается вдвое, сохраняется долгое время, но в последнее время замедляется. Еще в конце 90-х — начале 2000-х годов размер транзисторов уменьшался вдвое каждые два года, что приводило к массовым улучшениям на регулярной основе. Но дальнейшее сокращение стало более сложным, и мы не наблюдали сокращения транзисторов от Intel с 2014 года. Эти новые процессы — первые серьезные сокращения за долгое время, особенно со стороны Intel, и представляют собой краткое возрождение закона Мура.
Из-за отставания Intel даже мобильные устройства имели шанс наверстать упущенное: чип Apple A12X производился по 7-нм техпроцессу TSMC, а у Samsung — собственный 10-нм техпроцесс. А со следующими процессорами AMD на 7-нм техпроцессе TSMC это дает им шанс обогнать Intel по производительности и создать здоровую конкуренцию монополисту Intel на рынке — по крайней мере, до тех пор, пока 10-нм чипы Intel «Sunny Cove» не появятся на прилавках.
Что на самом деле означает «нм»
Процессоры сделаны с использованием фотолитография, где изображение процессора выгравировано на куске кремния. Точный метод того, как это делается, обычно называется технологическим узлом и измеряется тем, насколько маленькими могут быть изготовители транзисторов.
Поскольку транзисторы меньшего размера более энергоэффективны, они могут выполнять больше вычислений, не перегреваясь, что обычно является ограничивающим фактором для производительности процессора. Это также позволяет использовать кристаллы меньшего размера, что снижает затраты и может увеличить плотность при тех же размерах, а это означает больше ядер на кристалл. 7-нм узел в два раза плотнее предыдущего 14-нм узла, что позволяет таким компаниям, как AMD, выпускать 64-ядерные серверные чипы, значительное улучшение по сравнению с их предыдущими 32 ядрами (и 28 ядрами Intel).
Однако важно отметить, что, хотя Intel все еще использует 14-нм узел, а AMD очень скоро собирается выпустить свои 7-нм процессоры, это не означает, что AMD будет в два раза быстрее. Производительность не зависит от размера транзистора, и в таких малых масштабах эти числа уже не так точны. То, как каждое предприятие по производству полупроводников измеряет, может варьироваться от одного к другому, поэтому лучше воспринимать их больше как маркетинговые термины, используемые для сегментации продуктов, а не точные измерения мощности или размера. Например, ожидается, что предстоящий 10-нм узел Intel будет конкурировать с 7-нм узлом TSMC, несмотря на то, что цифры не совпадают.
Мобильные чипы увидят самые большие улучшения
Однако сокращение узла — это не только вопрос производительности; это также имеет огромное значение для микросхем маломощных мобильных устройств и ноутбуков. С 7-нанометровым (по сравнению с 14-нм) вы можете получить на 25% больше производительности при той же мощности или вы можете получить ту же производительность при половинной мощности. Это означает более длительное время автономной работы при той же производительности и гораздо более мощные микросхемы для небольших устройств, поскольку вы можете эффективно уместить вдвое большую производительность в ограниченную целевую мощность. Мы уже видели, как чип A12X от Apple раздавил некоторые старые чипы Intel в тестах, несмотря на то, что он был только пассивно охлажден и упакован внутри смартфона, и это только первый 7-нм чип, появившийся на рынке.
Уменьшение размера узла — всегда хорошая новость, поскольку более быстрые и энергоэффективные чипы влияют практически на все аспекты мира технологий. 2019 год станет захватывающим годом для технологий с этими новейшими узлами, и приятно видеть, что закон Мура еще не умер.