Wat betekenen 7nm en 10nm voor CPU's en waarom zijn ze belangrijk?
archy13 / Shuttertock CPU's worden gemaakt met behulp van miljarden kleine transistors, elektrische poorten die in- en uitschakelen om berekeningen uit te voeren. Ze nemen de macht om dit te doen, en hoe kleiner de transistor, hoe minder stroom nodig is. "7nm" en "10nm" zijn metingen van de grootte van deze transistoren - "nm" is nanometers, een minuscule lengte - en is een bruikbare meeteenheid om te beoordelen hoe krachtig een bepaalde CPU is.
Ter referentie: "10nm" is het nieuwe productieproces van Intel, dat in het vierde kwartaal van 2019 op de markt komt en "7nm" verwijst meestal naar het proces van TSMC, wat is wat de nieuwe CPU's van AMD en de A12X-chip van Apple zijn gebaseerd op.
Dus waarom zijn deze nieuwe processen zo belangrijk?
Moore's Law, een oude waarneming dat het aantal transistors op een chip elk jaar verdubbelt terwijl de kosten worden gehalveerd, lang worden vastgehouden maar de laatste tijd vertraagd. Terug in de late jaren 90 en begin 2000, krimpen transistors in grootte om de twee jaar in grootte, wat leidde tot enorme verbeteringen op een regelmatig schema. Maar verder krimpen is ingewikkelder geworden en we hebben sinds 2014 geen transistor kleiner van Intel zien krimpen. Deze nieuwe processen zijn de eerste grote krimp in een lange tijd, vooral van Intel, en vertegenwoordigen een korte heroprichting van de wet van Moore.
Met achterblijvende Intel hebben zelfs mobiele apparaten de gelegenheid gehad om bij te praten, waarbij Apple's A12X-chip wordt gefabriceerd op het 7nm-proces van TSMC en Samsung een eigen 10nm-proces heeft. En met de volgende CPU's van AMD op het 7nm-proces van TSMC, is dit een kans voor hen om voorbij te gaan aan Intel in de prestaties en een gezonde concurrentie te creëren voor Intel's monopolie op de markt - tenminste totdat Intel's 10nm "Sunny Cove" -chips op schappen komen te liggen.
Wat de "nm" echt betekent
Fotógrafos / Shutterstock CPU's worden gemaakt met behulp van fotolithografie, waarbij een afbeelding van de CPU wordt geëtst op een stuk silicium. De exacte methode om dit uit te voeren, wordt meestal de proces knooppunt en wordt gemeten door hoe klein de fabrikant de transistors kan maken.
Omdat kleinere transistoren energiezuiniger zijn, kunnen ze meer berekeningen uitvoeren zonder te warm te worden, wat meestal de beperkende factor is voor de CPU-prestaties. Het maakt ook kleinere matrijsafmetingen mogelijk, wat de kosten verlaagt en de dichtheid bij dezelfde formaten verhoogt, en dit betekent meer kernen per chip. 7nm is effectief twee keer zo dicht als het vorige 14nm-knooppunt, waardoor bedrijven als AMD 64-core serverchips kunnen vrijgeven, een enorme verbetering ten opzichte van hun vorige 32 cores (en Intel's 28).
Het is echter belangrijk op te merken dat terwijl Intel nog steeds op een 14nm-knooppunt staat en AMD binnenkort hun 7nm-processors zal starten, dit niet betekent dat AMD's twee keer zo snel zullen zijn. Prestaties worden niet exact geschaald met de grootte van de transistor en bij dergelijke kleine schalen zijn deze cijfers niet meer zo nauwkeurig. De manier waarop elke gieterij voor halfgeleiders meetbaar is, kan van de een naar de ander verschillen. Het is dus het beste om ze als marketingtermen te gebruiken die worden gebruikt om producten te segmenteren in plaats van exacte metingen van vermogen of grootte. Van het aankomende 10nm-knooppunt van Intel wordt bijvoorbeeld verwacht dat het concurreert met het 7nm-knooppunt van TSMC, ondanks dat de nummers niet overeenkomen.
Mobiele chips zullen de grootste verbeteringen zien
Poravute Siriphiroon / Shutterstock Een node shrink gaat echter niet alleen over prestaties; het heeft ook enorme implicaties voor low-power mobiele en laptopchips. Met 7nm (vergeleken met 14nm) kunt u 25% meer prestaties onder dezelfde stroom krijgen, of zou u dezelfde prestaties voor de helft van de stroom kunnen krijgen. Dit betekent een langere levensduur van de batterij met dezelfde prestaties en veel krachtiger chips voor kleinere apparaten, aangezien u effectief tweemaal zoveel prestaties kunt opnemen in het beperkte stroomdoel. We hebben al gezien dat de A12X-chip van Apple sommige oudere Intel-chips in benchmarks verbrijzelt, ondanks dat ze slechts passief worden gekoeld en verpakt in een smartphone, en dat is slechts de eerste 7nm-chip die op de markt komt.
Een node shrink is altijd goed nieuws, omdat snellere en meer energiezuinige chips bijna elk aspect van de technische wereld beïnvloeden. 2019 wordt een spannend jaar voor tech met deze nieuwste knooppunten, en het is goed om te zien dat de wet van Moore nog niet helemaal dood is.
