Добавить в корзинуПозвонить
Найти в Дзене
Mizhgunit

Что за «нанометры» в чипах? Простым языком

Доброго времени, господа. Если у вас есть друг, который разбирается в компьютерах, вы наверняка слышали от него про какие-то «нанометры», которые вроде на что-то влияют, а вроде бы и смотреть на них не надо… В общем, странно и непонятно. Сегодня я расскажу, что такое эти ваши «нанометры», влияют ли они на что-либо, и все, что с этим связано Нанометр - это вообще единица измерения, которой «измеряют» размер транзистора в процессоре. Транзистор - это штука, которая принимает два состояния (0 и 1), и если таких транзисторов очень много, можно сделать цепь, которая будет способна производить операции в двоичной системе исчисления. Если проще, у человека в мозгу нейрон, а у процессора - транзистор. Собственно, чем этот транзистор меньше - тем больше их можно запихать в процессор. Их размер, изначально, было принято писать честно, однако сейчас это, скорее, маркетинг, который не отражает реальный размер транзистора, а призван показать плотность их упаковки в чип. У нас уже есть "4-нанометров
Оглавление

Доброго времени, господа. Если у вас есть друг, который разбирается в компьютерах, вы наверняка слышали от него про какие-то «нанометры», которые вроде на что-то влияют, а вроде бы и смотреть на них не надо… В общем, странно и непонятно.

Сегодня я расскажу, что такое эти ваши «нанометры», влияют ли они на что-либо, и все, что с этим связано

Главный вопрос - что это такое?

Нанометр - это вообще единица измерения, которой «измеряют» размер транзистора в процессоре. Транзистор - это штука, которая принимает два состояния (0 и 1), и если таких транзисторов очень много, можно сделать цепь, которая будет способна производить операции в двоичной системе исчисления. Если проще, у человека в мозгу нейрон, а у процессора - транзистор.

Так выглядит какой-то из старых процессоров под микроскопом (кажется, поколение Sandy Bridge)
Так выглядит какой-то из старых процессоров под микроскопом (кажется, поколение Sandy Bridge)

Собственно, чем этот транзистор меньше - тем больше их можно запихать в процессор. Их размер, изначально, было принято писать честно, однако сейчас это, скорее, маркетинг, который не отражает реальный размер транзистора, а призван показать плотность их упаковки в чип.

У нас уже есть "4-нанометровые" техпроцессы, по которым производятся, например, чипы для RTX 5000-й серии, однако физику не проведешь. Минимальный размер транзистора, который возможен при нынешних технологиях производства - 5 нанометров. Если сделать транзистор меньше, электроны будут просто проходить сквозь затвор, и такой транзистор работать не будет - он, как бы, будет все время открыт.

Ну, например, вот сравнение 14 и 7 нм.
Ну, например, вот сравнение 14 и 7 нм.

"Маркетинг" тут в том, что названия техпроцессов - как раз эти самые эфемерные "нанометры", берут свои корни из времен, когда транзисторы были "плоскими", и их размер действительно отражал... Ну, размер. Сейчас, когда практически все транзисторы объемные (технологии FinFet, GAAFet, MBCFet и подобные), измерять размер транзистора продолжают по "планарным" меркам, отсюда и вот эти "4 нанометра", при физической невозможности существования такого транзистора на нынешних чипах. Если проще, то на самом деле, транзисторы сильно больше, чем вам о том заявляют.

Но это не значит, что транзисторы не уменьшаются. Они уменьшаются, просто чем ниже цифра "маркетинговых" нанометров - тем мы ближе к физическому пределу. А чем меньше транзистор - тем выше его энергоэффективность, однако маленькие транзисторы больше подвержены деградации, которая возникает из-за происходящей под воздействием тока и температуры миграции атомов и разрушения структур внутри процессора. Чем транзистор больше - тем он менее подвержен этим процессам.

-4

Деградация процессора проявляется в нестабильной работе на заводских частотах при заводском напряжении. Короче, чтобы чип 9CPU или GPU) продолжал работать на той же частоте, нужно поднимать напряжение или снижать частоту. В первом случае удастся сохранить производительность, однако скорость деградации увеличится, во втором случае - скорость деградации останется прежней, но снизится производительность.

Так, давай проще

Под словом «нанометры» (а если правильно, то техпроцесс) сейчас можно понимать плотность упаковки транзисторов, ибо измеряют их, видимо, в попугаях на квадратную кружку носков. Чем процессор новее - тем, как правило, тоньше его техпроцесс, а значит выше энергоэффективность - производительность на один ватт затраченной им энергии.

То есть, старый процессор с мощностью в 200 ватт, и новый, с той же мощностью, покажут себя совершенно иначе. Так как новый работает эффективнее старого, затратив столько же энергии, он выполнит намного больше работы, в нашем случае - выдаст большую производительность.

-5

Но ориентироваться на «нанометры» при выборе процессора не стоит, так как есть куча других параметров, влияющих как на энергоэффективность, так и на производительность. К тому же в современных чиплетных процессорах (то есть процессорах, где чипов несколько - например, ядра на одном чиплете, ввод-вывод на другом, графика на третьем, но все это работает под одной крышкой как один монолитный процессор), разные чиплеты могут быть сделаны по разной технологии, так что там эти цифры почти не имеют отношения к реальности.

А учитывая, что почти все чипы делает один и тот же производитель (TSMC, с недавнего времени, делает чипы и для Intel), на циферки нанометров можно не смотреть в принципе.

И вообще, чтобы все было по фэншую, называем это «техпроцессом», отстаем от «нанометров» и при выборе процессора руководствуемся не его характеристиками, а сравнительными тестами, и решение о покупке принимаем только исходя из них.

У видеокарт все то же самое - там такие же чипы, на таких же транзисторах, так что все вышесказанное справедливо и для них.

На этом у меня все. Если было интересно - не забудь поставить лайк и подписаться на канал. Увидимся!

Подпишись на телеграм (там IT-новости), Ютуб (там иногда выходят прикольные видео), и группу ВК (там пока ничего нет, но это только пока).

А если хочешь помочь мне с развитием канала - буду благодарен за каждый репост! Спасибо!

Наука
7 млн интересуются