Quali sono le differenze tra 7nm e 10nm nelle CPU?

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Le CPU sono realizzate utilizzando miliardi di piccoli transistor, porte elettriche che si accendono e spengono per eseguire calcoli. Più piccolo è il transistor, minore è la potenza richiesta. “7nm” e “10nm” sono le dimensioni di questi transistor- “nm” sta per nanometri, una lunghezza minuscola che rappresenta una metrica utile per giudicare quanto sia potente una particolare CPU.

Per riferimento, “10nm” è il nuovo processo di produzione di Intel, impostato per il debutto nel quarto trimestre del 2019 e “7nm” si riferisce di solito al processo di TSMC, che è quello su cui si basano le nuove CPU di AMD e il chip A12X di Apple.

Perché questi nuovi processi sono così importanti?

La legge di Moore, una vecchia osservazione secondo cui il numero di transistor su un chip raddoppia ogni anno mentre i costi sono dimezzati, è durata per un lungo periodo ma recentemente si è avuta una frenata. Verso la fine degli anni ’90 e l’inizio degli anni 2000, i transistor si ridussero di dimensioni della metà ogni due anni, portando a notevoli miglioramenti su un programma regolare. Ma il restringimento ulteriore è diventato più complicato, e non si è avuta nessuna miglioria di restringimento da Intel dal 2014. Questi nuovi processi sono i primi grossi problemi da molto tempo, specialmente da Intel, e rappresentano un breve riaccendersi della legge di Moore.

Con Intel in ritardo, anche i dispositivi mobili hanno avuto la possibilità di recuperare il ritardo, con il chip A12X di Apple prodotto con il processo 7nm di TSMC e Samsung con il proprio processo a 10 nm. E con le prossime CPU di AMD sul processo a 7 nm di TSMC, questo segna una possibilità per loro di superare Intel nelle prestazioni e portare una sana competizione al monopolio di Intel sul mercato, almeno fino a quando i chip Intel “Sunny Cove” di Intel inizieranno ad apparire sugli scaffali.

Le CPU sono realizzate utilizzando la fotolitografia, in cui un’immagine della CPU è incisa su un pezzo di silicio. Il metodo esatto di come viene fatto è solitamente definito nodo del processo e viene misurato in base alla misura in cui il produttore può realizzare i transistor.

Poiché i transistor più piccoli sono più efficienti dal punto di vista energetico, possono eseguire più calcoli senza surriscaldarsi, il che di solito è il fattore limitante per le prestazioni della CPU. Inoltre, consente dimensioni di stampi più piccole, riducendo i costi e aumentando la densità alle stesse dimensioni, e ciò significa più core per chip. 7nm è effettivamente due volte più denso del precedente nodo 14nm, che consente ad aziende come AMD di rilasciare chip di server 64 core, un notevole miglioramento rispetto ai precedenti 32 core (e ai 28 di Intel).

È importante notare che mentre Intel è ancora su un nodo 14nm e AMD sta per lanciare i processori 7nm, questo non significa che AMD sarà due volte più veloce. Le prestazioni non si adattano esattamente alle dimensioni del transistor e, a queste dimensioni ridotte, questi numeri non sono più precisi.

Tuttavia, un restringimento del nodo non riguarda solo le prestazioni; ha anche enormi implicazioni per i chip portatili. Con 7nm (rispetto ai 14nm), potresti ottenere il 25% di prestazioni in più con la stessa potenza, oppure potresti ottenere le stesse prestazioni per metà della potenza. Ciò significa una maggiore durata della batteria con le stesse prestazioni e chip molto più potenti per i dispositivi più piccoli, dal momento che puoi effettivamente adattare il doppio delle prestazioni al target a potenza limitata. Abbiamo già visto il chip A12X di Apple che ha schiacciato alcuni vecchi chip Intel in benchmark.

Una riduzione dei nodi è sempre una buona notizia, poiché i chip più veloci e più efficienti influiscono su quasi ogni aspetto del mondo tecnologico. Il 2019 sarà un anno entusiasmante per la tecnologia con questi ultimi nodi, ed è bello vedere che la legge di Moore è ancora lì.

Autore del blog Digitalart. Programmatore con la passione per i computer, dolci e la cucina in generale. Ama cimentarsi in produzioni grafiche e scrivere articoli interessanti.

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