مصنوعة وحدات المعالجة المركزية باستخدام المليارات من الترانزستورات الصغيرة ،بوابات كهربائية تعمل على إيقاف التشغيل وإجراء الحسابات. يأخذون السلطة للقيام بذلك ، وأصغر الترانزستور ، وأقل قوة مطلوبة. "7 نانومتر" و "10 نانومتر" هي قياسات لحجم هذه الترانزستورات - "نانومتر" كونها نانومتر ، بطول ضئيل - وهي مقياس مفيد للحكم على مدى قوة وحدة المعالجة المركزية المعينة.
كمرجع ، "10nm" هي عملية التصنيع الجديدة من Intel ، والتي تم طرحها لأول مرة في Q4 2019 ، و "7nm" عادةً ما تشير إلى عملية TSMC ، وهي ما تستند إليه معالجات AMD الجديدة وشرائح Apple A12X.
فلماذا هذه العمليات الجديدة مهمة جدا؟
قانون مور ، وهي ملاحظة قديمة أن العددمن الترانزستورات على رقاقة يتضاعف كل عام بينما يتم خفض التكاليف إلى النصف ، والاحتفاظ بها لفترة طويلة ولكن تم تباطؤ في الآونة الأخيرة. في أواخر التسعينيات وأوائل الألفية الثانية ، تقلصت الترانزستورات في الحجم بمقدار النصف كل عامين ، مما أدى إلى تحسينات هائلة على جدول منتظم. لكن التقلص المتزايد أصبح أكثر تعقيدًا ، ولم نشهد ترانزستور يتقلص من إنتل منذ عام 2014. هذه العمليات الجديدة هي أول الانكماشات الرئيسية منذ وقت طويل ، وخاصة من إنتل ، وتمثل إعادة إحياء قصيرة لقانون مور.
مع تأخر إنتل ، كان حتى الأجهزة المحمولةفرصة للحاق بالركب ، حيث يتم تصنيع رقاقة Apple A12X وفقًا لمعايير TSMC التي تبلغ 7nm ، بينما تمتلك Samsung عملية 10nm الخاصة بها. ومع وجود وحدات المعالجة المركزية التالية من AMD على عملية TSMC في 7nm ، فإن هذا يمثل فرصة لهم لتجاوز Intel في الأداء ، وتقديم بعض المنافسة السليمة لاحتكار Intel في السوق - على الأقل حتى تبدأ رقائق "Sunny Cove" من Intel في الوصول إلى الرفوف.
ما "نانومتر" يعني حقا
يتم تصنيع وحدات المعالجة المركزية باستخدام الطباعة الضوئية ، حيث يتم حفر صورة وحدة المعالجة المركزية على قطعة من السيليكون. يشار عادةً إلى الطريقة الدقيقة لكيفية القيام بذلك عقدة العملية ويقاس بمدى قدرة الشركة المصنعة على صنع الترانزستورات.
منذ الترانزستورات الصغيرة هي المزيد من القوةبكفاءة ، يمكنهم القيام بالمزيد من العمليات الحسابية دون تسخين شديد ، وهو عادة ما يكون العامل المحدد لأداء وحدة المعالجة المركزية. كما يسمح أيضًا بأحجام أصغر للقالب ، مما يقلل التكاليف ويمكن أن يزيد الكثافة بنفس الأحجام ، وهذا يعني المزيد من النوى لكل شريحة. إن 7nm فعالة بكثافة ضعف العقدة السابقة التي تبلغ 14 نانومتر ، والتي تسمح لشركات مثل AMD بإصدار رقائق خوادم 64 نواة ، وهو ما يمثل تحسناً هائلاً مقارنة بـ 32 مركزًا سابقًا (و 28 من إنتل).
من المهم أن نلاحظ أنه بالرغم من وجود Intelلا يزال على عقدة 14nm ويتم تعيين AMD لإطلاق معالجات 7nm الخاصة بهم قريباً جداً ، هذا لا يعني أن AMD ستكون مرتين أسرع. لا يتناسب الأداء بالضبط مع حجم الترانزستور ، وفي مثل هذه المقاييس الصغيرة ، لم تعد هذه الأرقام دقيقة بعد الآن. يمكن أن تختلف الطريقة التي يقيس بها كل مسبك لأشباه الموصلات من واحد إلى آخر ، لذلك من الأفضل أخذها كشروط تسويق تستخدم لتجزئة المنتجات بدلاً من قياسات دقيقة للحجم أو الحجم. على سبيل المثال ، من المتوقع أن تتنافس العقدة 10nm القادمة من إنتل مع عقدة TSMC البالغة 7nm ، على الرغم من عدم مطابقة الأرقام.
سوف تشيب رقائق المحمول أكبر التحسينات
العقدة المنكمشة ليست مجرد أداءعلى أية حال؛ كما أن لديها آثار كبيرة على رقائق الطاقة المحمولة والكمبيوتر المحمول منخفضة الطاقة. مع 7nm (مقارنة بـ 14nm) ، يمكنك الحصول على أداء أكثر بنسبة 25٪ بنفس القوة ، أو يمكنك الحصول على نفس الأداء بنصف القوة. هذا يعني عمر أطول للبطارية مع نفس الأداء ورقائق أكثر قوة للأجهزة الأصغر ، حيث يمكنك بشكل فعال مضاعفة الأداء في هدف الطاقة المحدود. لقد رأينا بالفعل شريحة A12X من Apple وهي تسحق بعض شرائح Intel القديمة في معايير ، على الرغم من تبريدها وتعبئتها بشكل سلبي فقط داخل الهاتف الذكي ، وهذه ليست سوى شريحة 7nm التي تصل إلى السوق.
العقدة تتقلص دائما أخبار جيدة ، وأسرع وتؤثر رقائق أكثر كفاءة في استخدام الطاقة على كل جانب تقريبًا من جوانب عالم التكنولوجيا. سيكون عام 2019 عامًا مثيرًا للتكنولوجيا من خلال هذه العقد الأخيرة ، ومن الجيد رؤية قانون مور لم يمت بعد.
