Kiedy wychodzi nowe urządzenie, zwłaszcza smartfon, często czytamy, że wbudowany procesor ma liczba x di nanometry. Ale co to oznacza? Kilku użytkowników z oczywistych względów nie zwraca na ten aspekt uwagi, ale musimy wiedzieć, że liczba nanometrów jest dość istotna, jeśli szukamy smartfona (lub innego urządzenia) z dobry autonomia. Wyjaśniamy dlaczego.
Często mówimy o procesie litograficznym x nanometrów, ale co to oznacza? Oto, jakie nanometry znajdują się na procesorze urządzenia
Jedną z głównych specyfikacji technicznych procesora jest liczba nanometrów w jego proces di produkcja. Z biegiem czasu liczba ta zmniejszała się wraz z postępem produkcji. Na przykład w smartfonie z najwyższej półki zastosowano proces litograficzny a Nanometry 4, wkrótce nawet przy 3 nanometrach. Jednak znaczenie tej jednostki miary nie zawsze jest jasne dla użytkowników.
Nanometr (nm) jest jednostką miary długości. Aby zorientować się w wielkości, 1 nm to 0,000000001 metra. Nieskończenie mała miara, której nie można zobaczyć gołym okiem. W konkretnym przypadku procesorów nanometr odnosi się do wielkość tranzystorów które tworzą sprzęt. W konkretnym procesorze znajdują się miliardy tranzystorów. Ich główną funkcją jest funkcja wykonywać obliczenia za pomocą sygnałów elektrycznych.
Zobacz także: Samsung pokonuje TSMC? Trwają prace nad chipami 3 nm
Obserwując ten proces produkcyjny na chipie telefonu komórkowego lub komputera, widzimy, że w przeciwieństwie do innych specyfikacji liczba ta maleje wraz z postępem technologicznym. Zasadniczo im więcej technologii się rozwija, tym mniej nanometrów między tranzystorami. Więc dlaczego tak się dzieje? Istnieje kilka korzyści, jakie mniejsza litografia przynosi urządzeniom. Jeden z głównych znajduje się w większy efektywność energia. Mniejszy tranzystor oznacza, że do jego działania potrzeba mniej energii. Biorąc pod uwagę cały zestaw wszystkich tych mikrokomponentów, mniejsze użycie prowadzi do większej autonomii.
W wyniku mniejszego zużycia komponenty trafiają do generowania meno ciepło. Innymi słowy, urządzenie i maszyna nie nagrzewają się łatwo i wymagają mniej chłodzenia podczas pracy. Mniejsze tranzystory też są szybciej i oferują wyższą wydajność. Dzieje się tak, ponieważ mała liczba nanometrów oznacza mniejszą odległość między nimi. Oznacza to, że sygnał elektryczny może być przewodzony szybciej. Ponadto gęstość jest wyższa, co powoduje, że na tym samym procesorze zmieści się więcej tranzystorów.
W obecnym scenariuszu technologicznym, w zależności od segmentu lub dewelopera półprzewodników, znajdziemy mobilne procesory i platformy z różnymi procesami produkcyjnymi. W szczególności w segmencie smartfonów (jak powiedzieliśmy we wstępie) branża osiągnęła proces do 4 nm (patrz TSMC i Samsung). Oznacza to, że najlepsze obecnie chipsety, takie jak A16 Bionic, Lwia paszcza 8 + Gen 1, Dimensity 9000 Plus i Exynos 2200 działają bezpośrednio na tej litografii.
Na komputerach PC najnowsza rodzina AMD Ryzen 7000 działa na węźle 5 nm. Z kolei Intel nadal postępuje zgodnie ze swoim procesem o nazwie „Intel 7”, który wykorzystuje produkcję 10 nm. Kolejnym krokiem dla branży półprzewodników będzie uświadomienie sobie litografia 3 nm. Nie ma jeszcze dokładnej daty, kiedy urządzenia dotrą, ale masowa produkcja komercyjna spodziewana jest w 2023 roku.
Zobacz także: Snapdragon 8 Gen 2: pojawiają się pierwsze szczegóły SoC Qualcomm
Oczekuje się, że TSMC opóźni to przejście, więc tendencja jest taka, że Samsung wyprzedza ją. Koreańska firma chce iść do przodu i ma program, dla którego ma uruchomić proces a 2 mil morskich do 2025. Oprócz tego węzeł a Oczekuje się 1.4 nanometra w 2027 r. W maju 2021 r. IBM zaprezentował pierwszy na świecie chip z technologią 2 nm. Oświadczenie firmy w tamtym czasie wyszczególniało zalety tego węzła, takie jak czterokrotnie wydłużyć żywotność baterii smartfonów, zmniejszyć ślad węglowy centrów danych, przyspieszyć działanie laptopów i współpracować w celu szybszego wykrywania obiektów w pojazdach autonomicznych.
A czy uda się dostać do 1 nm? W październiku 2016 r. badanie przeprowadzone przez naukowców z Berkeley Lab wykazały stworzenie tranzystora z tym węzłem, który obiecał przełamać barierę praw fizyki. Wyczyn ten był możliwy dzięki zastąpieniu krzemu MoS 2 (dwusiarczek molibdenu).
