CPU使用數(shù)十億個微型晶體管,電子門打開和關(guān)閉以執(zhí)行計算。晶體管越小,所需的功率就會越小。7nm和10nm是這些晶體管尺寸的測量尺寸。nm是納米和微小長度的縮寫,以此來判斷特定CPU有多強大的有用指標(biāo)。
作為參考,10nm是英特爾的新制造工藝,將于2019年第四季度首次亮相,而7nm通常指的是臺積電的工藝,這是AMD的新CPU和Apple的A12X芯片的基礎(chǔ)。
為什么這些新進(jìn)程如此重要?
摩爾定律是一個古老的觀察結(jié)果,即芯片上的晶體管數(shù)量每年增加一倍而成本減半,持續(xù)了很長時間但最近一直在放緩。早在90年代末和21世紀(jì)初,晶體管的尺寸每兩年縮小一半,導(dǎo)致定期的大規(guī)模改進(jìn)。但進(jìn)一步萎縮變得更加復(fù)雜,自2014年以來我們還沒有看到晶體管從英特爾萎縮。這些新工藝是長期以來的第一次大幅縮水,特別是來自英特爾,并且代表了對摩爾定律的短暫重新詮釋。
隨著英特爾的落后,甚至移動設(shè)備也有機會迎頭趕上,蘋果的A12X芯片采用臺積電的7納米工藝生產(chǎn),三星擁有自己的10納米工藝。隨著AMD在臺積電7nm工藝上的下一代CPU,這標(biāo)志著他們有機會超越英特爾的性能,并為英特爾在市場上的壟斷帶來一些健康的競爭,至少在英特爾的10nm“SunnyCove”芯片開始上架之前。
CPU使用光刻制成,其中CPU的圖像被蝕刻到硅片上。如何完成此操作的確切方法通常稱為工藝節(jié)點,并通過制造商制造晶體管的小小來衡量。
由于較小的晶體管功率效率較高,因此可以在不過熱的情況下進(jìn)行更多計算,這通常是CPU性能的限制因素。它還允許更小的芯片尺寸,這可以降低成本并且可以在相同尺寸下增加密度,這意味著每個芯片的芯數(shù)更多。7nm實際上是之前14nm節(jié)點密度的兩倍,這使像AMD這樣的公司能夠發(fā)布64核服務(wù)器芯片,比之前的32核(以及英特爾28核)大幅改進(jìn)。
值得注意的是,雖然英特爾仍處于14納米節(jié)點,而AMD很快將推出7納米處理器,但這并不意味著AMD的速度將提高一倍。性能不能與晶體管尺寸完全一致,并且在如此小的尺度下,這些數(shù)字不再那么精確。每個半導(dǎo)體代工廠的衡量方式各不相同,因此最好將它們作為用于分割產(chǎn)品的營銷術(shù)語,而不是精確的功率或尺寸測量。例如,英特爾即將推出的10nm節(jié)點預(yù)計將與臺積電的7nm節(jié)點競爭,盡管數(shù)字不匹配。
節(jié)點縮小不僅僅與性能有關(guān),它對低功耗移動和筆記本電腦芯片也有很大的影響。使用7nm在相同功率下可以獲得25%的性能,或者您可以獲得相同的性能,只需一半的功率。這意味著更長的電池壽命具有相同的性能和更強大的芯片,適用于較小的設(shè)備,因為您可以有效地將兩倍的性能裝入有限的功率目標(biāo)。我們已經(jīng)看到蘋果的最新芯片在基準(zhǔn)測試中破壞了一些舊的英特爾芯片,盡管它只是被動冷卻并裝在智能手機內(nèi),而這只是第一款上市的7nm芯片。
節(jié)點的縮小總是好消息,因為更快,更節(jié)能的芯片幾乎影響到技術(shù)領(lǐng)域的每個方面。對于具有這些最新節(jié)點的技術(shù)來說,2019年將是令人興奮的一年,并且很高興看到摩爾定律還沒有完全消亡。
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