Что такое техпроцесс - простым языком

Всем привет, дорогие друзья. Рад вас видеть! Много у вас друзей, которые любят "меряться нанометрами"? Даже если и нет, то какая разница у процессоров, выполненных по 14 и 32-нм техпроцессу, и почему он не всегда важен?

Вот сейчас об этом и поговорим, причем максимально простым языком. Давайте начинать!

В микроэлектронике этот термин используют для обозначения размера транзистора, то есть "рабочего тела". То есть если, скажем, в процессоре указан техпроцесс 14 нм - можно сказать, что один транзистор, который стоит в процессоре, имеет примерный размер в 14 нанометров (почему "примерный" - объясню чуть позже).

Но что дает уменьшение размера транзисторов в процессоре? Ответ максимально простой: их, банально, можно разместить на ту же площадь в большем количестве. Кроме того, меньшие по размеру транзисторы требуют и меньшего "пинка" для совершения своей работы - снижается рабочее напряжение, соответственно, нагрев.

То есть меньше = лучше?

Как правило, так и есть, но есть нюанс - не всегда решают циферки. Если взять схему-сравнение размеров самих полупроводников, то увидим занятную картину:

Есть гораздо более интересная картина:

Покупая процессор с шильдиком "7 нм" вы можете эти самые 7 нм и не получить, так как "указан примерный размер транзистора". На фотках выше это все наглядно показано, и именно поэтому intel, будучи более "толстыми" в плане техпроцесса, по энергоэффективности примерно на уровне "тонких" AMD.

Другое дело, что действительно, размеры полупроводников уменьшаются. Что еще более важно - их количество на чипах увеличивается, а равно растет производительность, и лично мне, как пользователю, вообще фиолетово - хоть 14, хоть 22, да хоть 45 нанометров - если производительность процессора меня устраивает, значит и сам процессор меня устраивает.

Вернемся к энергоэффективности

У вас может возникнуть вопрос, мол "как так - у 4090 тепловыделение 450 ватт, а у какой-нибудь 130-нанометровой 5900 ultra из 2005 - 59 ватт". Техпроцесс у 4090 - TSMC 4, и если предположить, что там реально 4 нанометра - получается:

И вот как это сочетается? Ответ до банального прост: в 5900 Ultra 135 миллионов транзисторов, а в 4090 их 76 миллиардов. Разница в 2.5 порядка. Частота тоже разная - 450 МГц против 2.5 ГГц. Если 4090 будет работать на той же частоте, что и 5900 Ultra, то на очень низком напряжении. В итоге при одинаковой частоте карт получится примерно одинаковое энергопотребление, вот только транзисторов в 4090 больше - а значит при том же энергопотреблении она будет несоизмеримо производительнее - читай энергоэффективнее.

Техпроцесс - это грубо говоря размер полупроводника внутри какой-либо микросхемы. При прочих равных, уменьшение техпроцесса ведет к росту энергоэффективности, либо дает возможность существенно нарастить производительность. Помимо 4090 могу привести еще один пример:

Но современным "нанометрам" верить нельзя. Выбирать себе железо нужно с оглядкой на производительность и энергопотребление, а современные же "нанометры" существуют больше как маркетинг, ибо реальный размер транзистора может отличаться от заявленного.

На этом у меня все. намеренно упрощал статью настолько, насколько это было возможно, так что о неточностях стоит написать в комментариях. У меня же на этом все, скоро 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!

Wiki