Vad betyder 7nm och 10nm för CPU, och varför ämnar de?
archy13 / Shuttertock CPU: er tillverkas med hjälp av miljarder små transistorer, elektriska grindar som slår på och av för att utföra beräkningar. De tar kraft för att göra detta, och ju mindre transistorn är, desto mindre kraft krävs. "7nm" och "10nm" är mätningar av storleken på dessa transistorer - "nm" är nanometer, en miniscule längd - och är en användbar mätvärde för att bedöma hur kraftfull en viss CPU är.
Som referens är "10nm" Intels nya tillverkningsprocess, som debuteras under Q4 2019, och "7nm" brukar referera till TSMC: s process, vilket är vad AMDs nya processorer och Apples A12X-chip bygger på.
Så varför är dessa nya processer så viktiga?
Moores lag, en gammal observation att antalet transistorer på ett chip fördubblas varje år medan kostnaderna halveras, hålls länge men har saktats ner nyligen. Åter i slutet av 90-talet och början av 2000-talet krympte transistorerna i storlek med hälften vartannat år, vilket resulterade i massiva förbättringar på ett regelbundet schema. Men ytterligare krympning har blivit mer komplicerat och vi har inte sett en transistor krympa från Intel sedan 2014. Dessa nya processer är de första stora krymperna på lång tid, särskilt från Intel, och representerar en kort återuppbyggnad av Moores lag.
Med Intel-lagring har även mobila enheter haft en chans att komma ikapp, med Apples A12X-chip tillverkad på TSMCs 7nm-process och Samsung har sin egen 10nm-process. Och med AMDs nästa processorer på TSMCs 7nm-process markerar detta en chans för dem att hoppa över Intel i prestanda och få en hälsosam konkurrens till Intels monopol på marknaden - åtminstone tills Intels 10nm "Sunny Cove" -chips börjar slå hyllor.
Vad "nm" betyder verkligen
Fotografer / Shutterstock CPU: er tillverkas med hjälp av fotolitografi, där en bild av CPU-enheten är etsad på en bit av kisel. Den exakta metoden för hur det här görs brukar kallas processnod och mäts av hur liten tillverkaren kan göra transistorerna.
Eftersom mindre transistorer är mer effektiva kan de göra mer beräkningar utan att bli för heta, vilket vanligtvis är begränsande för CPU-prestanda. Det möjliggör även mindre formstorlekar, vilket minskar kostnaderna och kan öka densiteten i samma storlekar, vilket betyder fler kärnor per chip. 7nm är effektivt dubbelt så tät som den tidigare 14nm-noden, vilket gör det möjligt för företag som AMD att släppa 64-kedjarserverchips, en enorm förbättring jämfört med de tidigare 32 kärnorna (och Intels 28).
Det är viktigt att notera att medan Intel fortfarande är på en 14nm nod och AMD ska starta sina 7nm-processorer snart, betyder det inte att AMD kommer att bli dubbelt så snabb. Prestanda skala inte exakt med transistorns storlek, och vid sådana små vågar är dessa siffror inte lika exakta längre. Hur varje halvledar gjuteri åtgärder kan variera från varandra till varandra, så det är bäst att ta dem mer som marknadsföringsvillkor som används för att segmentera produkter i stället för exakta mätningar av kraft eller storlek. Till exempel förväntas Intels kommande 10nm nod att konkurrera med TSMCs 7nm nod, trots att siffrorna inte matchar upp.
Mobila Chips kommer att se de största förbättringarna
Poravute Siriphiroon / Shutterstock En nod krymper handlar inte bara om prestanda; det har också stora konsekvenser för low-power mobil och laptop chips. Med 7nm (jämfört med 14nm) kan du få 25% mer prestanda med samma effekt, eller du kan få samma prestanda för hälften av strömmen. Det betyder längre batterilivslängd med samma prestanda och mycket kraftfullare chips för mindre enheter eftersom du effektivt kan passa dubbelt så mycket prestanda i det begränsade effektmålet. Vi har redan sett A12X-chipet från Apple krossat några äldre Intel-chips i riktmärken, trots att de endast passivt kyls och packas inuti en smartphone, och det är bara det första 7nm-chipet som slår på marknaden.
En nodkrympa är alltid bra nyheter, eftersom snabbare och mer effektiva chips påverkar nästan alla aspekter av teknikvärlden. 2019 kommer att bli ett spännande år för tech med dessa senaste noder, och det är bra att se Moores lag är inte helt död än.
