Техпроцесс в смартфоне что это

Что такое 10 нм, 7 нм или 5 нм в смартфоне? Техпроцесс для «чайников»

Появление этой статьи на Deep-Review было лишь вопросом времени. Многие читатели задавали одни и те же вопросы, суть которых сводилась к следующему: что реально отражает эта цифра (12, 10, 7 или 5 нм) в технических характеристиках смартфонов, где в процессоре те самые 5 нанометров? Что вообще такое техпроцесс и какой процессор лучше выбрать?

Даже в современных печатных книгах сплошь и рядом встречается распространенное заблуждение, будто эти цифры означают размеры транзисторов, из которых состоит процессор.

В общем, пришло время разобраться с этим вопросом!

Сразу предупреждаю, что статья рассчитана на самый широкий круг читателей, то есть, при желании все сказанное смогут понять даже дети.

Но прежде, чем говорить о нанометрах и техпроцессе, нужно разобраться с транзистором. Без понимания этого устройства весь наш дальнейший разговор будет лишен смысла.

Что такое транзистор в процессоре смартфона? Как он работает и зачем вообще нужен?

Транзистор — это основа любого процессора, памяти и других микросхем. Он представляет собой крошечное устройство, способное работать в двух режимах: усиления или переключения электрического сигнала. Нас интересует именно режим переключателя.

Основа любой вычислительной техники — это единички и нолики. Просмотр видео на смартфоне, прослушивание музыки, дополненная реальность и нейронные сети — все это работает на «единичках и ноликах»:

Именно для получения единиц и нулей мы используем транзисторы. Когда из этого миниатюрного устройства выходит ток, мы говорим, что это единица, когда нет никакого электрического сигнала — получаем ноль.

Соответственно, один транзистор — это совершенно бесполезная ерунда, которая не сможет сделать ничего. Даже, чтобы посчитать 2+2 нам нужны десятки транзисторов.

Итак, для создания транзистора мы берем немножко песка (условно какую-то часть одной песчинки) и делаем из него микроскопическую основу:

Техпроцесс в смартфоне что это. Смотреть фото Техпроцесс в смартфоне что это. Смотреть картинку Техпроцесс в смартфоне что это. Картинка про Техпроцесс в смартфоне что это. Фото Техпроцесс в смартфоне что это

Это будет наша кремниевая подложка (кремний получают именно из песка). Теперь нужно на эту основу нанести две области. Я думал, стоит ли погружаться в физику этого процесса и объяснять, как эти области делаются и что там происходит на уровне электронов, но решил не перегружать статью излишней информацией. Поэтому будем немножко абстрагироваться.

Итак, делаем две области: в одну ток подаем (вход в транзистор), а из другой — считываем (выход):

Техпроцесс в смартфоне что это. Смотреть фото Техпроцесс в смартфоне что это. Смотреть картинку Техпроцесс в смартфоне что это. Картинка про Техпроцесс в смартфоне что это. Фото Техпроцесс в смартфоне что это

Мы сделали эти области внутри кремниевой подложки таким образом, чтобы ток не смог пройти от входа к выходу. Он будет останавливаться самим кремнием (показан зеленым цветом). Чтобы ток смог пройти от входа к выходу по поверхности кремниевой подложки, нужно сверху разместить проводящий материал (скажем, металл) и хорошенько его изолировать:

Техпроцесс в смартфоне что это. Смотреть фото Техпроцесс в смартфоне что это. Смотреть картинку Техпроцесс в смартфоне что это. Картинка про Техпроцесс в смартфоне что это. Фото Техпроцесс в смартфоне что это

А теперь самое важное! Когда мы подадим напряжение на этот изолированный кусочек металла, размещенный над кремниевой подложкой, он создаст вокруг себя электрическое поле. Изоляция никак не будет влиять на действие этого электрического поля. И здесь происходит вся «магия»: слой кремния под действием этого электрического поля начинает проводить ток от входа к выходу! То есть, когда мы подаем напряжение, ток может легко протекать между двумя областями:

Техпроцесс в смартфоне что это. Смотреть фото Техпроцесс в смартфоне что это. Смотреть картинку Техпроцесс в смартфоне что это. Картинка про Техпроцесс в смартфоне что это. Фото Техпроцесс в смартфоне что это

Вот и все! Осталось дело за малым — подключить «провода» (электроды) ко входу, выходу и кусочку изолированного металла, с помощью которого мы и будем включать/выключать транзистор. Назовем их так:

Для закрепления материала немножко поиграемся с этим транзистором.

Итак, транзистор находится под напряжением, то есть, электричество подается на исток. Но на затворе тока нет, так как на наш транзистор не «пришла единица». Соответственно затвор «закрыл» транзистор и ток по нему пройти дальше не сможет, так что и на выходе из транзистора мы получаем ноль:

Техпроцесс в смартфоне что это. Смотреть фото Техпроцесс в смартфоне что это. Смотреть картинку Техпроцесс в смартфоне что это. Картинка про Техпроцесс в смартфоне что это. Фото Техпроцесс в смартфоне что это

Теперь ситуация изменилась и на затворе транзистора появилось напряжение, которое создало электрическое поле, позволившее току пройти через транзистор от истока к стоку. Как результат — транзистор выдал единицу (есть электрический сигнал):

Техпроцесс в смартфоне что это. Смотреть фото Техпроцесс в смартфоне что это. Смотреть картинку Техпроцесс в смартфоне что это. Картинка про Техпроцесс в смартфоне что это. Фото Техпроцесс в смартфоне что это

Вот так все просто! То есть, основное напряжение поступает на вход ко всем транзисторам, но будет ли каждый конкретный транзистор пропускать этот ток дальше — зависит от незначительного напряжения на затворе. Это напряжение может появляться, например, когда другой транзистор, подключенный к этому, отправил электрический импульс («единичку»).

Этого знания более, чем достаточно для того, чтобы ответить на все остальные вопросы, касательно нанометров и логики работы процессора.

О том, какие физические процессы стоят за таким нехитрым переключателем, то есть, что именно заставляет электроны проходить по кремнию, когда над ним появляется электрическое поле, я рассказывать не буду. Возможно, о легировании кремния фосфором и бором, p-n переходах и электрических полях мы поговорим как-нибудь в другой раз. А сейчас перейдем к основному вопросу.

Что такое техпроцесс или где же спрятаны эти «7 нанометров»?

Предположим, у нас есть современный смартфон, процессор которого выполнен по 7-нм техпроцессу. Что внутри такого процессора имеет размер 7 нанометров? Предлагаю вам выбрать правильный вариант ответа:

Какой бы вариант вы ни выбрали, ваш ответ — неверный, так как ничего из перечисленного не имеет такого размера. Если бы этот же вопрос я задал лет 20 назад, правильным ответом была бы длина затвора (или длина канала, по которому протекает ток от стока к истоку):

Техпроцесс в смартфоне что это. Смотреть фото Техпроцесс в смартфоне что это. Смотреть картинку Техпроцесс в смартфоне что это. Картинка про Техпроцесс в смартфоне что это. Фото Техпроцесс в смартфоне что это

Стоп! Длина канала, ширина, площадь — да какая разница, что в чем измеряется!? Зачем вообще придумали эти названия техпроцессов, для чего они нужны простым людям? Что вообще должен показывать техпроцесс обычному покупателю? Зачем ему знать ту же длину затвора транзистора?

Давным давно один человек по имени Гордон Мур (основатель корпорации Intel) задумался о том, как быстро развиваются технологии. Под словом «развитие» он подразумевал рост количества транзисторов, помещающихся на одной и той же площади. Дело в том, что этот показатель напрямую влияет на скорость вычислений. Процессор, вмещающий всего 1 млн транзисторов будет работать гораздо медленней, чем тот, внутри которого находятся 10 млн транзисторов.

Более того, уменьшая размер транзистора, автоматически снижается его энергопотребление (ток, проходящий через транзистор пропорционален отношению его ширины к длине). Также уменьшается размер затвора и его емкость, позволяя ему переключаться еще быстрее. В общем, одни плюсы!

Так вот, этот человек наблюдал за историей развития вычислительной техники и заметил, что количество транзисторов на кристалле удваивается примерно каждые 2 года. Соответственно, размеры транзисторов уменьшаются на корень из двух раз.

Другими словами, нужно умножать каждую сторону квадратного транзистора на 0.7, чтобы его площадь уменьшилась вдвое:

Техпроцесс в смартфоне что это. Смотреть фото Техпроцесс в смартфоне что это. Смотреть картинку Техпроцесс в смартфоне что это. Картинка про Техпроцесс в смартфоне что это. Фото Техпроцесс в смартфоне что это

Повторюсь, до определенного момента эта цифра означала длину канала (или длину затвора), так как эти элементы уменьшались пропорционально размеру транзистора.

Но затем удалось сокращать длину затвора быстрее, чем другие части транзистора. С тех пор связывать размер затвора с техпроцессом стало не совсем корректно, так как это уже не отражало реального увеличения плотности размещения транзисторов на кристалле.

Например, в 250-нм техпроцессе длина затвора составляла 190 нанометров, но транзисторы не были упакованы настолько плотно по сравнению с предыдущим техпроцессом, чтобы называть его 190-нанометровым (по размеру затвора). Это не отражало бы реальную плотность.

Затем длина канала и вовсе перестала уменьшаться каждые два года, так как появилась новая проблема. При дальнейшем уменьшении длины канала, электроны могли обходить узкий затвор, так как блокирующий эффект был недостаточно сильным. Более того, такие утечки возникали постоянно, вызывая повышенное энергопотребление и нагрев транзистора (и, как следствие, всего процессора).

В общем, техпроцесс отвязали от длины затвора и взяли просто группу из нескольких транзисторов (так называемую ячейку) и площадь этой ячейки использовали для названия техпроцесса.

К примеру, в 100-нм техпроцессе ячейка из 6 транзисторов занимала, скажем, 100 000 нанометров (это условная цифра из головы). Компания упорно работала над уменьшением размеров транзисторов или увеличением плотности их размещения и через пару лет добилась того, что в новом процессоре эта же ячейка занимает уже 50 000 нм.

Не важно, уменьшился ли размер транзисторов или просто удалось упаковать их более плотно (за счет сокращения слоя металла и других ухищрений), можно смело говорить, что количество транзисторов на кристалле выросло в два раза. А значит мы умножаем предыдущий техпроцесс (100 нм) на 0.7 и получаем новенький процессор, выполненный по 70-нм техпроцессу.

Однако, когда мы дошли до 22-нанометрового техпроцесса, уменьшать длину затвора уже было нереально, так как электроны проходили бы сквозь этот затвор и транзисторы постоянно бы пропускали ток.

Решение оказалось простым и гениальным — нужно взять канал, по которому проходит ток и поднять его вверх, над кремниевой основной, чтобы он полностью проходил через затвор:

Техпроцесс в смартфоне что это. Смотреть фото Техпроцесс в смартфоне что это. Смотреть картинку Техпроцесс в смартфоне что это. Картинка про Техпроцесс в смартфоне что это. Фото Техпроцесс в смартфоне что это

Теперь всё пространство, по которому идет ток, управляется затвором, так как полностью им окружено. А раньше, как мы видим, этот затвор находился сверху над каналом и создавал сравнительно слабый блокирующий эффект.

С новой технологией, получившей название FinFET, можно было продолжать уменьшать длину затвора и размещать еще больше транзисторов, так как они стали более узкими (сравните на картинке ширину канала). Но говорить о размерах транзистора стало вообще бессмысленно. Не совсем понятно даже, как эти размеры теперь высчитывать, когда транзистор из плоского превратился в трехмерный.

Таким образом, техпроцесс полностью «оторвался» от каких-либо реальных величин и просто условно обозначает увеличение плотности транзисторов относительно предыдущего техпроцесса.

К примеру, длина канала в 14-нм процессоре от Intel составляет 24 нанометра, а у Samsung — 30 нанометров. Отличаются и другие метрики этих процессоров, сделанных, казалось бы, по одинаковому техпроцессу. Более того, длина затвора — не самая миниатюрная часть транзистора. В том же 14-нм процессоре ширина канала вообще состоит из нескольких атомов и составляет 8 нанометров! То есть, техпроцесс — это даже не описание самой маленькой части транзистора.

Другими словами, нанометровый техпроцесс не описывает размеры транзисторов. Сегодня это условная цифра, означающая плотность размещения транзисторов или увеличение количества транзисторов относительно предыдущего техпроцесса (что напрямую влияет на быстродействие процессора).

В любом случае, важно запомнить простое правило и пользоваться им при анализе характеристик смартфона:

Разница техпроцесса в 0.7 раз означает двукратное увеличение количества транзисторов

Для примера можем посмотреть на последние чипы от Apple. В 10-нм процессоре Apple A11 Bionic содержится 4.3 млрд транзисторов, а в 7-нм Apple A13 Bionic — 8.5 млрд транзисторов. То есть, видим, что техпроцесс отличается в 0.7 раз, а количество транзисторов — в 2 раза. Соответственно, 7-нм процессор гораздо производительней 10-нанометрового.

Продолжая аналогию, в 5-нм процессоре должно вмещаться в 2 раза больше транзисторов, чем в 7-нанометровом! Если вас не очень удивляет этот факт, обязательно почитайте на досуге мою заметку об экспоненциальном развитии технологий.

Итак, когда вы будете смотреть на два смартфона с 14-нм и 10-нм процессорами, то знайте что в последнем гораздо больше транзисторов, соответственно, его вычислительная мощность заметно выше. Так и следует пользоваться «техпроцессом» при выборе смартфона.

А если вам интересно, как эти бездушные транзисторы умеют «думать», делать сложные вычисления, показывать фильмы или проигрывать музыку, тогда ответы на эти вопросы читайте в нашем новом материале!

Алексей, глав. редактор Deep-Review

P.S. Не забудьте подписаться в Telegram на первый научно-популярный сайт о мобильных технологиях — Deep-Review, чтобы не пропустить очень интересные материалы, которые мы сейчас готовим!

Как бы вы оценили эту статью?

Нажмите на звездочку для оценки

Внизу страницы есть комментарии.

Напишите свое мнение там, чтобы его увидели все читатели!

Если Вы хотите только поставить оценку, укажите, что именно не так?

Источник

7 нм техпроцесс в чипах: Померяемся нанометрами? РАЗБОР

Snapdragon 865, Apple A13 bionic, новый Ryzen от AMD. Отовсюду нам кричат про 7-нанометровый техпроцесс в смартфонах и ПК! Чем это отличается от знакомых 10 и 14 нанометров? Как влияет на батарейку, производительность, нагрев? А тут еще и Samsung с Google анонсируют процессоры на 5 нм, кто-то уже вообще говорит о 3 нм.

Техпроцесс в смартфоне что это. Смотреть фото Техпроцесс в смартфоне что это. Смотреть картинку Техпроцесс в смартфоне что это. Картинка про Техпроцесс в смартфоне что это. Фото Техпроцесс в смартфоне что это

А где вообще Intel? Только что еле-еле переползли на 10 нм?

Мы решили узнать, что измеряют эти нанометры? И так ли важно ими мериться или это просто маркетинг? И реально ли Intel так безбожно устарел?

Прежде чем перейти к процессорам в наших смартфонах и компьютерах, немного основ как устроен процессор?

Знакомьтесь — это транзистор! Ключевой элемент всех процессоров. Фактически транзистор — это переключатель. Ток течет через него — это 1, ток не течет — это 0. Это и позволяет считать в двоичной системе — основа всех процессоров!

Техпроцесс в смартфоне что это. Смотреть фото Техпроцесс в смартфоне что это. Смотреть картинку Техпроцесс в смартфоне что это. Картинка про Техпроцесс в смартфоне что это. Фото Техпроцесс в смартфоне что это

Раньше транзисторами были вакуумные лампочки. Условно — горит или не горит: единица или ноль.

Таких лампочек нужно было очень много, чтобы всё как-то работало. Например, компьютер ENIAC 1946 года, который участвовал в создании водородной бомбы насчитывал 17,5 тысяч вакуумных ламп и весил 27 Тонн, занимая 167 квадратных метров. При этом он жрал 150 кВт электричества.

Техпроцесс в смартфоне что это. Смотреть фото Техпроцесс в смартфоне что это. Смотреть картинку Техпроцесс в смартфоне что это. Картинка про Техпроцесс в смартфоне что это. Фото Техпроцесс в смартфоне что это

И тут один из ключевых моментов, на который стоит обратить внимание. Еще раз повторю энергопотребление у этих 17,5 тысяч лампочек составляло 150 кВт.

Техпроцесс в смартфоне что это. Смотреть фото Техпроцесс в смартфоне что это. Смотреть картинку Техпроцесс в смартфоне что это. Картинка про Техпроцесс в смартфоне что это. Фото Техпроцесс в смартфоне что это

Техпроцесс в смартфоне что это. Смотреть фото Техпроцесс в смартфоне что это. Смотреть картинку Техпроцесс в смартфоне что это. Картинка про Техпроцесс в смартфоне что это. Фото Техпроцесс в смартфоне что это

Но в начале 1960-х случилась революция — изобретение и начало производства полевых транзисторов. Как раз у них исходным полупроводником является кремний — отсюда и всем известная силиконовая, кхм, то есть Кремниевая долина!

И тут понеслось! Размеры транзисторов уменьшились настолько, что они стали потреблять существенно меньше электричества и занимать меньше места. И количество транзисторов в вычислительной технике начало увеличиваться с огромной скоростью! А вместе с ним и мощность вычислительных систем!

Техпроцесс в смартфоне что это. Смотреть фото Техпроцесс в смартфоне что это. Смотреть картинку Техпроцесс в смартфоне что это. Картинка про Техпроцесс в смартфоне что это. Фото Техпроцесс в смартфоне что это

В первом промышленном процессоре Intel 4004, который был выпущен в 1971 году было 2250 транзисторов.

А сейчас например в A13 Bionic этих транзисторов 8.5 миллиардов — это больше чем людей на планете! Ну пока…

Техпроцесс в смартфоне что это. Смотреть фото Техпроцесс в смартфоне что это. Смотреть картинку Техпроцесс в смартфоне что это. Картинка про Техпроцесс в смартфоне что это. Фото Техпроцесс в смартфоне что это

Но на сколько вообще уменьшились современные транзисторы, насколько они маленькие? Простое сравнение легкое для понимания — например, с человеческим волосом!

На его срезе можно разместить почти 1.5 миллиона современных транзисторов сделанных по 7-нанометровому техпроцессу!

То есть у вас на толщине человеческого волосе можно разместить в 4 раза больше транзисторов, чем было в процессоре Intel 4004!

Почему же надо уменьшать? Тут все более-менее очевидно!

Во-первых, чем меньше транзистор — тем меньше он потребляет энергии. Вы уже это поняли на примере ламповых.

А во-вторых — их больше помещается на кристалле, а значит растёт производительность. Двойная выгода!

Техпроцесс в смартфоне что это. Смотреть фото Техпроцесс в смартфоне что это. Смотреть картинку Техпроцесс в смартфоне что это. Картинка про Техпроцесс в смартфоне что это. Фото Техпроцесс в смартфоне что это

И тут мы переходим к понятию техпроцесса или Technology Node — что же это такое?

Если максимально упростить, то значением техпроцесса исторически являлась минимальная длина канала транзистора — как видно на картинке — не стоит его путать с размерами транзистора целиком.

Техпроцесс в смартфоне что это. Смотреть фото Техпроцесс в смартфоне что это. Смотреть картинку Техпроцесс в смартфоне что это. Картинка про Техпроцесс в смартфоне что это. Фото Техпроцесс в смартфоне что это

То есть, чем меньше размер техпроцесса — тем лучше — это нам и пытаются донести компании, но так ли всё просто?

И тут важно другое: транзисторы бывают разные и они отличаются не только по размеру, но и по своей структуре.

Классические, планарные или плоские, транзисторы перестали использоваться относительно недавно — в 2012 году. Они уступили место трёхмерным транзисторам, где вытянули канал в третье измерение, уменьшив его толщину и тем самым уменьшив сам транзистор. Такая структура называется FinFET — они и используются сейчас.

Техпроцесс в смартфоне что это. Смотреть фото Техпроцесс в смартфоне что это. Смотреть картинку Техпроцесс в смартфоне что это. Картинка про Техпроцесс в смартфоне что это. Фото Техпроцесс в смартфоне что это

Данная технология очень помогла уменьшить размер транзисторов и главное — сильно повысила количество транзисторов на единицу площади, что и является одним из ключевых показателей для производительности!

Но означает ли сегодня понятие техпроцесс тоже самое, что и несколько лет назад?

Во всей индустрии прослеживалась очень важная тенденция — каждый следующий техпроцесс был меньше предыдущего на 30%, что помогало удвоить количество транзисторов при сохранение того же энергопотребления — например 130*0.7=90 нм, 90*0.7=65 нм, далее до 45 нм, 32 нм, и так далее.

И это пока соответствует Закону Мура:

Количество транзисторов, размещаемых на кристалле интегральной схемы, удваивается каждые 24 месяца.

Что же стоит за этой игрой чисел?

Мы уже выяснили, что техпроцесс — это размер затвора транзистора, то есть длина канала, который пропускает или не пропускает через себя ток и этот размер ключевой!

Техпроцесс в смартфоне что это. Смотреть фото Техпроцесс в смартфоне что это. Смотреть картинку Техпроцесс в смартфоне что это. Картинка про Техпроцесс в смартфоне что это. Фото Техпроцесс в смартфоне что это

Но оказывается это истинно, только если мы говорим о старых 32 нм — там все точно, хоть линейкой измеряй! И этот параметр был закреплен документально!

Но так было до 2009 года, когда из так называемого “Международного плана по развитию полупроводниковой технологии” было исключено понятие техпроцесса и его обозначения!

Простым языком — цифры указанные в тех процессе сегодня — это просто маркетинговый лейбл!

Производители пошли вразнос и начали называть всё подряд 10, 7 и вообще 5 нанометрами, а кто-то уже говорит и о 3 нанометрах! Можно всё это ставить в кавычки, как простое обозначение поколения процессоров!

Техпроцесс в смартфоне что это. Смотреть фото Техпроцесс в смартфоне что это. Смотреть картинку Техпроцесс в смартфоне что это. Картинка про Техпроцесс в смартфоне что это. Фото Техпроцесс в смартфоне что это

Вот вам например структура процессора Apple A12, произведенного на заводе TSMC по 7- нанометровому техпроцессу. Обратите внимание на шкалу масштаба в левом нижнем углу.

Техпроцесс в смартфоне что это. Смотреть фото Техпроцесс в смартфоне что это. Смотреть картинку Техпроцесс в смартфоне что это. Картинка про Техпроцесс в смартфоне что это. Фото Техпроцесс в смартфоне что это

Если сравнить масштаб и посчитать, то получается, что ширина канала — 8 нанометров, при том, что официально процесс называется 7-нанометровым.

Теперь давайте сравним 10-нанометровый процесс у Intel и 7-нанометровый у TSMC.

Кстати, знайте, что сегодня TSMC это компания, которая производит процессоры для AMD, а также делает Apple A13 и Snapdragon 865 — поэтому считайте, что мы сравниваем сразу все их чипы.

Техпроцесс в смартфоне что это. Смотреть фото Техпроцесс в смартфоне что это. Смотреть картинку Техпроцесс в смартфоне что это. Картинка про Техпроцесс в смартфоне что это. Фото Техпроцесс в смартфоне что это

Обратите внимание на размерность. Сразу видно, что те же 10нм у Intel почти такие же как 7 нанометров у TSMC! Так что выходит Intel не так уж отстали от AMD и других производителей — они просто проиграли маркетинговую битву? Тут тоже все не так однозначно!

Техпроцесс в смартфоне что это. Смотреть фото Техпроцесс в смартфоне что это. Смотреть картинку Техпроцесс в смартфоне что это. Картинка про Техпроцесс в смартфоне что это. Фото Техпроцесс в смартфоне что это

Внезапно по некоторым параметрам Intel даже выигрывают у TSMC.
Смотрите на 1 квадратный миллиметр 10нм кристалла Intel помещается примерно на 5 процентов больше транзисторов, чем на 7нм у того же Apple, Qualcomm или AMD.

Но при этом у повышенной плотности есть и минусы — увеличенный нагрев!

Значит получается что кристаллы Intel мощнее, но за счет плотности они больше греются. Таким образом, мы получаем тот самый пресловутый троттлинг.

А процессоры производства TSMC — Apple Qualcomm и AMD выигрывают именно за счет более просторного расположения транзисторов примерно тех же размеров.

Как они это делают — это скорее вопрос внутренней архитектуры, а не циферка, которая стоит в названии тех процесса.

Не думайте, что я забыл про архитектуру N7FF+ — да она еще плотнее чем у Intel, но если говорить о чипах серия AMD Zen 2, Applу A13, Snapdragon 865 — все сделаны на основе TSMC 7FF и она проигрывает в плотности Intel.

Единственный процессор, который уже производится по новой технологии N7FF+ с использованием экстремальной УФ-литографии — это Kirin 990 5G. Тут конечно плотность транзисторов сильно возрастает — аж на 15 процентов!

Техпроцесс в смартфоне что это. Смотреть фото Техпроцесс в смартфоне что это. Смотреть картинку Техпроцесс в смартфоне что это. Картинка про Техпроцесс в смартфоне что это. Фото Техпроцесс в смартфоне что это

Техпроцесс в смартфоне что это. Смотреть фото Техпроцесс в смартфоне что это. Смотреть картинку Техпроцесс в смартфоне что это. Картинка про Техпроцесс в смартфоне что это. Фото Техпроцесс в смартфоне что это

По идее производители просто идут по немного разному пути и если заглянуть в будущее, то становится понятно по какому: вот вам табличка того как все будет — чипы следующего поколения.

Нас интересует строчка про плотность транзисторов на 1 квадратный миллиметр!

Техпроцесс в смартфоне что это. Смотреть фото Техпроцесс в смартфоне что это. Смотреть картинку Техпроцесс в смартфоне что это. Картинка про Техпроцесс в смартфоне что это. Фото Техпроцесс в смартфоне что это

По этим данным Intel более чем на 30 процентов обходит и Samsung, и TSMC в плотности транзисторов — и это при том, что тут мы сравниваем уже 7 нм у одного производителя и 5 у другого.

Откуда такой прирост? Как возможно такое повышение плотности — процы просто будут взрываться или работать только с навороченными система охлаждения?

Не совсем так. Все дело в том, что Intel планирует перейти на транзисторы совершенно другой структуры — под названием HNS — Horizontal Nano Sheets — это и позволит сделать скачок!

Техпроцесс в смартфоне что это. Смотреть фото Техпроцесс в смартфоне что это. Смотреть картинку Техпроцесс в смартфоне что это. Картинка про Техпроцесс в смартфоне что это. Фото Техпроцесс в смартфоне что это

Но похожие планы есть и у Samsung — они идут немного в другую сторону к структуре Gate-All-Around FET.

Техпроцесс в смартфоне что это. Смотреть фото Техпроцесс в смартфоне что это. Смотреть картинку Техпроцесс в смартфоне что это. Картинка про Техпроцесс в смартфоне что это. Фото Техпроцесс в смартфоне что это

Вот как это выглядит в реальности — не так симпатично, но вы только подумайте о том, какие они маленькие!

В итоге мы поняли, что за маркетинговыми названиями 7 нм и 5 нм скрывается битва архитектур, а в будущем мы сможем выяснить чей же путь был верным.

Что можно сказать абсолютно точно — нас ждёт огромный скачок среди всех чипов как мобильных так и десктопных уже в течение ближайших нескольких лет.

Техпроцесс в смартфоне что это. Смотреть фото Техпроцесс в смартфоне что это. Смотреть картинку Техпроцесс в смартфоне что это. Картинка про Техпроцесс в смартфоне что это. Фото Техпроцесс в смартфоне что это

На этой ноте не хочется заканчивать тему процессоров, ведь мы изучили немало информации и документов, в том числе разобрались в процессе производства. Например, вы слышали о таком процессе Экстремальная Ультрафиолетовая Литография? Если на пальцах, это какая-то фантастика — капля олова превращается в плазму после попадания лазера: именно так создаются современные процессоры. Но сами установки может создавать только одна компания в мире и все гиганты от нее зависят.

Источник

Что такое техпроцесс и важен ли он в современном смартфоне

Сейчас все как ненормальные бегают и кричат о том, что новый процессор будет работать на 7-нм техпроцессе, а другой — на 5-нм, а Samsung вообще работает над 3-нм. Все это хорошо и производители любят показывать потенциальным покупателям все в виде очень простых цифр. Если они лучше, чем в прошлый раз, то все хорошо и гаджет хороший. Если такие же, то ”фу, ничего не изменилось”. Часто это не совсем так, а мы попадаем в ловушку ненужных цифр, навязанных нам производителями. Мы уже поговорили о камерах, а теперь поговорим о процессорах и поймем, нужно ли нам вообще вникать в то, что такое техпроцесс, или пусть инженеры этим занимаются.

Техпроцесс в смартфоне что это. Смотреть фото Техпроцесс в смартфоне что это. Смотреть картинку Техпроцесс в смартфоне что это. Картинка про Техпроцесс в смартфоне что это. Фото Техпроцесс в смартфоне что это

Чипы современных устройств чрезвычайно сложны.

Где применяются процессоры

Нас окружают гаджеты! Они повсюду и уже не просто окружили нас, а буквально взяли в заложники — мы без них не можем. В каждом из них есть процессор. Иногда все ограничивается только им и другие чипы уже выполнены с ним ”в одном флаконе”. Иногда отдельно вынесены такие элементы, как видеокарта или что-то в этом духе, но любой вычислительный элемент состоит их огромного количества транзисторов.

Когда выходит новый смартфон, компьютер, ноутбук или что-то в этом духе, производитель указывает загадочные нанометры, количество которых с каждым годом уменьшается и это считается хорошим знаком и признаком технологичности. Наверное, это единственный показатель, уменьшение которого является хорошим.

Эти самые нанометры называют технологическим процессом или сокращенно техпроцессом. Что же это такое?

Смартфоны с какими процессорами обновляются дольше остальных

Что такое техпроцесс

Подавляющее большинство пользователей никогда не видели процессор, кроме, как на картинках. Некоторым посчастливилось увидеть его вживую, но не более, чем его теплораспределительную панель. Для сравнения, это как познакомиться с девушкой, но увидеть ее только в лыжном костюме. Самое интересное находится под этой пластиной. Именно там зарождается магия производительности.

Именно под пластиной расположен кристалл процессора. Он представляет из себя миллиарды даже не миниатюрных, а микроскопических транзисторов, расстояние между ними и определяется техпроцессом.

Техпроцесс в смартфоне что это. Смотреть фото Техпроцесс в смартфоне что это. Смотреть картинку Техпроцесс в смартфоне что это. Картинка про Техпроцесс в смартфоне что это. Фото Техпроцесс в смартфоне что это

Обычно мы видим только крышку процессора, а под ней всегда самое интересное.

Самые современные процессоры (из тех, что поступили в промышленное производство) сейчас имеют 7-нанометровый (7-нм) техпроцесс. Такими технологиями на данный момент достаточно хорошо овладела тайваньская компания TSMC, которая производит чипсеты по заказу крупнейших мировых производителей, таких, как Apple, Huawei и Qualcomm. Последняя и вовсе обеспечивает львиную долю процессоров для производителей совершенно разных смартфонов на Android.

При этом, нельзя не отметить, что большее значение техпроцесса не означает, что на чипе будет меньше транзисторов. Это своим примером доказала Intel, у которой пока не очень хорошо с технологией 7 нанометров.

Утечка «спалила» график выхода многих новых процессоров Snapdragon. Когда ждать смартфоны?

Важен ли техпроцесс при выборе телефона

С каждым годом техпроцесс становится все меньше и меньше. Сейчас это 7 нанометров, в ближайшие месяцы мы увидим процессоры с 5 нанометрами, но не за горами и 4 нанометра. Samsung и вовсе, по слухам, собирается готовить сразу 3 нанометра.

Преимущество меньших значений, за которым так гонятся производители, вкладывая в это миллиарды долларов, достаточно очевидно. Чем меньше техпроцесс, тем более производительным и экономичным будет процессор. Из-за меньшего расстояния между транзисторами, данные между ними передаются быстрее, а энергии на это затрачивается меньше. Это и есть основные преимущества.

Техпроцесс в смартфоне что это. Смотреть фото Техпроцесс в смартфоне что это. Смотреть картинку Техпроцесс в смартфоне что это. Картинка про Техпроцесс в смартфоне что это. Фото Техпроцесс в смартфоне что это

Не все компании могут угнаться за прогрессом. Intel, например, пока так и не смогла нормально наладить выпуск 7-нм процессоров.

Даже при одинаковой архитектуре, но при уменьшении техпроцесса мы получаем повышение производительности, увеличение количества ядер, снижение себестоимости производства, выделение большего места для памяти и других компонентов, так как кристалл в целом становится более компактным. Есть и другие более специфические преимущества, на которых мы сейчас не будем подробно останавливаться.

Похоже, Samsung знает, как сделать свои процессоры Exynos не такими ущербными

Какой бывает техпроцесс

На заре компьютеростроения говорить о таких величинах, как сейчас, просто не приходилось, и процессоры того времени имели техпроцесс, измеряемый в микрометрах (они же микроны). Это величина, составляющая одну тысячную миллиметра. Даже сейчас сложно себе это представить, а тогда это было и вовсе фантастикой.

Постепенно скорость уменьшения техпроцесса увеличивалась и от значений в районе 10 мкм в семидесятых годах производители пришли к величинам 0,6 мкм в 1994 году. В 1997 году счет начался на нанометры. Это одна миллионная миллиметра. Первые процессоры с таким техпроцессом имели значения в районе 350 нм.

В начале нулевых значение опустилось ниже 100 нм, что было прорывом и психологической отметкой, но и на этом не остановились. Так в 2006 AMD Phenom II, Athlon II и другие предложили уже 40-45 нм. Следующее двукратное увеличение плотности транзисторов произошло уже в 2012 году.

В 2016 году уже было 14-16 нм, а в 2017 Apple, Qualcomm и некоторые другие компании преодолели рубеж 10 нм. То есть десяти миллионных долей миллиметра. Только представьте себе эту величину!

Техпроцесс в смартфоне что это. Смотреть фото Техпроцесс в смартфоне что это. Смотреть картинку Техпроцесс в смартфоне что это. Картинка про Техпроцесс в смартфоне что это. Фото Техпроцесс в смартфоне что это

Когда-то дело дойдет и до двух нанометров.

Стоит ли обращать внимание на процессор при покупке телефона

Сейчас техпроцесс современных процессоров дошел до отметки 7 нанометров. Это хороший показатель и следующим шагом будет 5 нанометров, но зацикливаться на этом не стоит. У процессора есть много других параметров, да и такое небольшое изменение техпроцесса вы вряд ли заметите.

Когда будет очередной скачек значениях техпроцесса, мы расскажем об этом в нашем Google News.

Куда важнее смотреть на другие показатели смартфона, а эти лишние 2-3 нанометра на данном этапе дадут вам преимущество, только если верить в то, что оно действительно есть. Смартфон — это сложная штука и в ней хватает других вещей, которые влияют на производительность.

Например, загруженность сторонними приложениями, скорость памяти, архитектура, требовательность приложений, с которыми вы работаете, и многое другое. В чистом виде процессор будет более быстрым и более экономичным. Конечно, если сравнивать 40-нм и 5-нм техпроцессы, то разница будет, но между этими показателями прошло несколько лет. Между моделями, выпущенными с разницей в год, не будет такой разницы в производительности.

Техпроцесс в смартфоне что это. Смотреть фото Техпроцесс в смартфоне что это. Смотреть картинку Техпроцесс в смартфоне что это. Картинка про Техпроцесс в смартфоне что это. Фото Техпроцесс в смартфоне что это

Новости, статьи и анонсы публикаций

Свободное общение и обсуждение материалов

Техпроцесс в смартфоне что это. Смотреть фото Техпроцесс в смартфоне что это. Смотреть картинку Техпроцесс в смартфоне что это. Картинка про Техпроцесс в смартфоне что это. Фото Техпроцесс в смартфоне что это

Пользователи по-разному относятся к складным смартфонам. Одни мечтают о такой покупке и уже откладывают деньги, другие считают это баловством. Компания Samsung в последнее время активно продвигает идею складных гаджетов, а с учетом, что линейки Z Fold и Z Flip оказались вполне удачными, можно считать, что корейцы добились больших успехов. По недавней информации Google скоро присоединится к движению за смартфоны подобного форм-фактора.

Техпроцесс в смартфоне что это. Смотреть фото Техпроцесс в смартфоне что это. Смотреть картинку Техпроцесс в смартфоне что это. Картинка про Техпроцесс в смартфоне что это. Фото Техпроцесс в смартфоне что это

Вы когда-нибудь задумывались, как изменились смартфоны за последние годы? Нет, я говорю не о росте производительности, изменениях в дизайне и улучшениях камер. Всё это очевидно и не требует прямого сопоставления. Я говорю о чём-то более глубоком, что раньше воспринималось совершенно не так, как сейчас. Просто мы теперь уже забыли о том, что когда-то считали совершенно привычные сегодня вещи чем-то чрезвычайно непотребным для каждодневного использования в смартфонах. Всё ещё не понимаете, о чём я? Сейчас объясню подробнее.

Техпроцесс в смартфоне что это. Смотреть фото Техпроцесс в смартфоне что это. Смотреть картинку Техпроцесс в смартфоне что это. Картинка про Техпроцесс в смартфоне что это. Фото Техпроцесс в смартфоне что это

Мюнхенский автосалон не является самым значимым событием в автомобильной индустрии. Есть другие выставки, которые привлекают даже больше внимания, но это не отменяет того факта, что на ней представляют разные интересные ноу-хау, которые могут изменить мир или заставить одних производителей копировать решения других. На этот раз со своими разработками на автосалон приехала Huawei, которой сейчас мало что остается, кроме попыток найти себя в новой отрасли. В результате она выбрала перспективное, но сложное направление. Самое главное, что оно сильно отличается от того, на что компания делала упор раньше. Сейчас расскажу о том, что компания показала на выставке, и о том, какие у нее перспективы.

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *