Пользователи смартфонов, планшетов, ноутбуков и компьютеров наверняка слышали о такой вещи как технологический процесс. Его часто указывают в характеристиках устройства, когда речь идёт о процессорах. Но на что влияет эта неприметная цифра?
Что такое технологический процесс?
Технологический процесс, он же техпроцесс или технологическая норма, это метод обозначения размера транзистора в кремневом полупроводниковом чипе. Один нанометр – это одна миллиардная часть метра. Для понимания, один транзистор в процессоре в несколько десятков раз меньше человеческого волоса. Техпроцесс указывают не просто так, ведь от размера транзисторов могут зависеть некоторые характеристики.
На что влияют?
Начнём с банальной физики… Процессору для работы нужен электрический ток, который проходит через дорожки и транзисторы. Так как их механически КПД равен нуля, вся потребляемая энергия переходит в тепло.
Так как кремний и металлические дорожки в нём подвержены негативному температурному влиянию, затворы транзисторов и проводников буквально плавятся. Современные пользовательские чипы для разных устройств работают при температурах от -10 до +70 градусов как минимум. Центральные и графические процессоры, в некоторых случаях, нормально работают при +100, +105 градусах, а некоторые элементы с чипами для обеспечения питания способны выдерживать до 130 градусов тепла.
Чтобы процессор работал долго, его надо охлаждать, но иногда, чипы с разными технологическими нормами греются совершенно по-разному. Например, охладить 28 нм центральный процессор будет сложнее, чем аналогичный 14 нм. Причина в площади проводников и как следствие – в большем нагреве процессора с более крупными транзисторами.
Есть и производственные особенности… Чем меньше один транзистор, тем меньше его создать. Поэтому, в наши дни процессор с одной и той же топологией, но на разных техпроцессах могут стоить больше или меньше. Тот же 28 нм процессор будет дешевле в производстве, чем 14 нм.
Кстати – если Вы не замечали, то современные смартфоны содержат в себе 5 нм чипы, что позитивно влияет на энергопотребление. Если говорить о современных системных блоках или ноутбуках, то здесь используются 14, 10 и 7 нм центральные и графические процессоры.
Но не стоит думать, что все производители говорят правду о нанометрах… Нанометр нанометру рознь. Таким образом, 7 нм чип TSMC (у процессоров AMD) и 14 нм чип от Intel имеют практически одинаковый размер транзистора, а разница в номинале двухкратная. В последнее время нанометры, это не более чем маркетинг.