ماذا تعني 7nm و 10nm بالنسبة لوحدات المعالجة المركزية (CPU) ، وما هي أهميتها؟
archy13 / Shuttertock تصنع وحدات المعالجة المركزية (CPU) باستخدام مليارات الترانزستورات الصغيرة ، والبوابات الكهربائية التي تشتغل وتنفذ لإجراء العمليات الحسابية. إنهم يأخذون السلطة للقيام بذلك ، وكلما كان الترانزستور أصغر ، كانت الطاقة المطلوبة أقل. "7nm" و "10nm" عبارة عن قياسات لحجم هذه الترانزستورات - "nm" نانومتر ، وهو طول ضئيل - وهي مقياس مفيد للحكم على مدى قوة وحدة المعالجة المركزية الخاصة.
للإشارة ، فإن "10nm" هي عملية التصنيع الجديدة من إنتل ، التي تم طرحها لأول مرة في الربع الأخير من عام 2019 ، و "7nm" عادة ما تشير إلى عملية TSMC ، وهو ما تعتمد عليه معالجات AMD الجديدة وشريحة A12X من Apple على.
فلماذا هذه العمليات الجديدة مهمة جدا?
قانون مور ، وهو ملاحظة قديمة أن عدد الترانزستورات على رقاقة يتضاعف كل عام في حين أن التكاليف هي النصف ، التي عقدت لفترة طويلة ولكن قد تباطأ في الآونة الأخيرة. في أواخر التسعينات وأوائل العقد الأول من القرن الحادي والعشرين ، تقلصت الترانزيستورات حجمها إلى النصف كل عامين ، مما أدى إلى تحسينات هائلة على جدول منتظم. لكن المزيد من التقلص أصبح أكثر تعقيدًا ، ولم نشهد تقلصًا في ترانزستور من شركة Intel منذ عام 2014. هذه العمليات الجديدة هي أول عملية انكماش رئيسية في وقت طويل ، خاصة من إنتل ، وتمثل إحياء قصير لقانون مور.
مع تأخر شركة إنتل ، حتى الأجهزة المحمولة لديها فرصة للحاق ، مع تصنيع شريحة A12X من Apple في عملية 7nm الخاصة بشركة TSMC ، وتتمتع سامسونغ بعمليتها الخاصة 10nm. ومع وحدات المعالجة المركزية القادمة من AMD على عملية 7nm الخاصة بشركة TSMC ، فإن هذا يمثل فرصة لها لتخطي إنتل في الأداء ، وتحقيق بعض المنافسة السليمة على احتكار إنتل في السوق ، على الأقل حتى تبدأ رقائق إنتل "Sunny Cove" 10nm "" في الارتقاء برفوفها.
ماذا يعني "nm" يعني حقا
fotografos / شترستوك تصنع وحدات المعالجة المركزية (CPU) باستخدام الطباعة الحجرية الضوئية (photolithography) ، حيث يتم حفر صورة وحدة المعالجة المركزية على قطعة من السيليكون. الطريقة الدقيقة لكيفية القيام بذلك عادة ما يشار إليها باسم عقدة عملية ويقاس بمدى صغر الشركة المصنعة التي يمكنها صنع الترانزستورات.
وبما أن الترانزستورات الأصغر هي أكثر كفاءة في استهلاك الطاقة ، فإنها تستطيع إجراء المزيد من العمليات الحسابية دون أن تصبح شديدة الحرارة ، والتي عادة ما تكون العامل المحدد لأداء المعالج. كما يسمح لأحجام القالب الأصغر ، مما يقلل من التكاليف ويمكن أن يزيد الكثافة في نفس الأحجام ، وهذا يعني المزيد من النوى في كل رقاقة. إن 7nm هي في الواقع ضعف كثافة العقد السابق 14 نانومتر ، والذي يسمح لشركات مثل AMD بإطلاق رقائق الخادم 64-core ، وهو تحسن كبير مقارنة بـ 32 نواة سابقة (و Intel 28).
من المهم أن نلاحظ أنه على الرغم من أن إنتل لا تزال على عقدة 14nm وأن AMD مضبوطة لإطلاق معالجاتها 7nm في وقت قريب جدا ، وهذا لا يعني أن AMD ستكون أسرع مرتين. الأداء لا يتطابق بالضبط مع حجم الترانزستور ، وعلى هذه المقاييس الصغيرة ، هذه الأرقام ليست دقيقة كما كانت. يمكن أن تختلف الطريقة التي تتبعها كل مسبك لأشباه الموصلات من واحدة إلى أخرى ، لذا من الأفضل أن تأخذها أكثر حيث تستخدم مصطلحات التسويق لتقسيم المنتجات بدلاً من القياسات الدقيقة للطاقة أو الحجم. على سبيل المثال ، من المتوقع أن تتنافس عقدة إنتل 10nm القادمة مع عقدة 7nm من TSMC ، على الرغم من عدم مطابقة الأرقام.
شرائح الجوال سترى أكبر التحسينات
Poravute Siriphiroon / Shutterstock تقلص العقدة لا يتعلق فقط بالأداء ؛ كما أن لها تداعيات هائلة على رقائق المحمول وأجهزة الكمبيوتر المحمول منخفضة الطاقة. مع 7nm (مقارنة بـ 14nm) ، يمكنك الحصول على أداء أكثر بنسبة 25٪ تحت نفس القوة ، أو يمكنك الحصول على نفس الأداء لنصف الطاقة. وهذا يعني عمر بطارية أطول بنفس الأداء ورقاقات أكثر قوة للأجهزة الأصغر حيث يمكنك أن تناسب بشكل فعال ضعف الأداء في هدف الطاقة المحدود. لقد رأينا بالفعل شريحة A12X من شركة آبل تسحق بعض رقائق إنتل القديمة في المعايير ، على الرغم من كونها مبردة بشكل سلبي فقط ومعبأة داخل الهاتف الذكي ، وهذا هو أول رقاقة 7nm تصل إلى السوق.
إن تقليص العقدة هو دائمًا أخبار جيدة ، حيث أن الرقائق الأسرع والأكثر كفاءة في استهلاك الطاقة تؤثر على كل جانب تقريبًا في عالم التكنولوجيا. سيكون عام 2019 عامًا مثيرًا للتكنولوجيا مع هذه العقد الأخيرة ، ومن الجيد أن نرى قانون مور لم يمت بعد.
