Was bedeuten 7nm und 10nm für CPUs und warum spielen sie eine Rolle?
archy13 / Shuttertock CPUs werden mit Milliarden kleiner Transistoren hergestellt, elektrischen Gattern, die ein- und ausschalten, um Berechnungen durchzuführen. Sie brauchen Energie, um dies zu tun, und je kleiner der Transistor ist, desto weniger Leistung wird benötigt. "7nm" und "10nm" sind Messungen der Größe dieser Transistoren - "nm" sind Nanometer, eine winzige Länge - und sind eine nützliche Messgröße zur Beurteilung der Leistungsfähigkeit einer bestimmten CPU.
Zum Vergleich: "10nm" ist der neue Fertigungsprozess von Intel, der im vierten Quartal 2019 eingeführt wird, und "7nm" bezieht sich normalerweise auf den Prozess von TSMC, auf dem die neuen CPUs von AMD und der A12X-Chip von Apple basieren.
Warum sind diese neuen Prozesse so wichtig??
Moore's Law, eine alte Beobachtung, dass sich die Anzahl der Transistoren auf einem Chip jedes Jahr verdoppelt, während die Kosten halbiert werden, lange gehalten wurden, in letzter Zeit jedoch nachgelassen haben. In den späten 90ern und frühen 2000ern schrumpften die Transistoren alle zwei Jahre um die Hälfte, was regelmäßig zu erheblichen Verbesserungen führte. Das weitere Schrumpfen ist jedoch komplizierter geworden, und wir haben seit 2014 keinen Transistor mehr von Intel gesehen. Diese neuen Prozesse sind seit langem die ersten großen Schrumpfungen seit langem, insbesondere von Intel, und stellen eine kurze Neubelebung des Moore'schen Gesetzes dar.
Bei Intel lagags haben sogar mobile Geräte eine Chance auf Aufholjagd gefunden. Der A12X-Chip von Apple wurde im 7-nm-Prozess von TSMC hergestellt, und Samsung verfügt über einen eigenen 10-nm-Prozess. Und mit AMDs nächsten CPUs im 7-nm-Prozess von TSMC ist dies eine Chance für Intel, die Leistung von Intel zu übertreffen und Intels Monopol auf dem Markt für gesunde Konkurrenz zu sorgen - zumindest bis die 10-nm-"Sunny Cove" -Chip-Chips von Intel auf den Markt kommen.
Was das "nm" wirklich bedeutet
fotografos / Shutterstock CPUs werden mittels Fotolithografie hergestellt, wobei ein Bild der CPU auf ein Stück Silizium geätzt wird. Die genaue Methode, wie dies geschieht, wird normalerweise als bezeichnet Prozessknoten und wird daran gemessen, wie klein der Hersteller die Transistoren herstellen kann.
Da kleinere Transistoren energieeffizienter sind, können sie mehr Berechnungen ausführen, ohne zu heiß zu werden. Dies ist in der Regel der limitierende Faktor für die CPU-Leistung. Es ermöglicht auch kleinere Chipgrößen, was die Kosten senkt und die Dichte bei denselben Größen erhöhen kann. Dies bedeutet mehr Kerne pro Chip. 7nm ist doppelt so dicht wie der vorherige 14-nm-Knoten, wodurch Unternehmen wie AMD 64-Core-Serverchips veröffentlichen können. Dies ist eine massive Verbesserung gegenüber den vorherigen 32 Kernen (und Intels 28)..
Es ist wichtig zu beachten, dass Intel zwar noch auf einem 14-nm-Knoten ist und AMD seine 7-nm-Prozessoren in Kürze starten wird. Dies bedeutet jedoch nicht, dass AMDs doppelt so schnell sein werden. Die Leistung skaliert nicht genau mit der Transistorgröße, und bei so kleinen Maßstäben sind diese Zahlen nicht mehr so genau. Die Art und Weise, in der die einzelnen Halbleiter-Gießereimaßnahmen unterschiedlich sind, ist von Vorteil, um sie eher als Marketingbegriffe für die Segmentierung von Produkten zu verwenden, als für genaue Messungen der Leistung oder Größe. Zum Beispiel wird erwartet, dass der kommende 10-nm-Knoten von Intel mit dem 7-nm-Knoten von TSMC konkurrieren wird, obwohl die Zahlen nicht übereinstimmen.
Mobile Chips werden die größten Verbesserungen sehen
Poravute Siriphiroon / Shutterstock Bei einem Knoten geht es jedoch nicht nur um die Leistung. Dies hat auch große Auswirkungen auf mobile und Laptop-Chips mit niedrigem Stromverbrauch. Mit 7nm (im Vergleich zu 14nm) können Sie bei gleicher Leistung 25% mehr Leistung erzielen, oder bei halber Leistung die gleiche Leistung. Dies bedeutet eine längere Akkulaufzeit bei gleicher Leistung und wesentlich leistungsfähigere Chips für kleinere Geräte, da Sie die doppelte Leistung effektiv an das begrenzte Leistungsziel anpassen können. Wir haben bereits gesehen, wie der A12X-Chip von Apple einige ältere Intel-Chips in Benchmarks zerquetscht hat, obwohl er nur passiv gekühlt und in ein Smartphone gepackt wurde. Dies ist nur der erste 7-nm-Chip, der auf den Markt kommt.
Ein Knotenabbau ist immer eine gute Nachricht, da schnellere und energieeffizientere Chips nahezu jeden Aspekt der Tech-Welt betreffen. 2019 wird mit diesen neuesten Knoten ein aufregendes Tech-Jahr, und es ist gut zu sehen, dass das Moores Gesetz noch nicht ganz tot ist.
