Was sind "Nanometer" in einem Prozessor?
Wenn ein neues Gerät herauskommt, insbesondere ein Smartphone, lesen wir oft, dass der eingebaute Prozessor einen hat Nummer x di Nanometer. Aber was bedeutet das? Mehrere Benutzer schenken diesem Aspekt aus offensichtlichen Gründen wenig Aufmerksamkeit, aber wir müssen wissen, dass die Anzahl der Nanometer ziemlich wichtig ist, wenn wir nach einem Smartphone (oder einem anderen Gerät) mit a suchen gut Autonomie. Wir erklären warum.
Wir sprechen oft von einem x-Nanometer-Lithografieprozess, aber was bedeutet das? Hier ist, was Nanometer auf einem Prozessor eines Geräts sind
Eine der wichtigsten technischen Spezifikationen eines Prozessors ist die Anzahl der Nanometer in seinem Prozess di Herstellung. Im Laufe der Zeit hat sich diese Zahl mit fortschreitender Produktion weiter verringert. Bei einem Smartphone der Spitzenklasse hat es beispielsweise einen lithografischen Prozess a 4-Nanometer, bald sogar bei 3 Nanometern. Die Bedeutung dieser Maßeinheit ist den Benutzern jedoch nicht immer klar.
Das Nanometer (nm) ist eine Längeneinheit. Um eine Vorstellung von der Größe zu bekommen, 1 nm entspricht 0,000000001 Meter. Ein unendlich kleines Maß, das mit bloßem Auge nicht zu erkennen ist. Im speziellen Fall von Prozessoren bezieht sich das Nanometer auf die Größe von Transistoren die die Hardware ausmachen. Es gibt Milliarden von Transistoren in einer bestimmten CPU. Ihre Hauptfunktion ist die von Berechnungen mit elektrischen Signalen durchführen.
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Wenn wir diesen Herstellungsprozess auf einem Mobiltelefon oder Computerchip beobachten, können wir das im Gegensatz zu anderen Spezifikationen sehen die Zahl nimmt mit dem technologischen Fortschritt ab. Grundsätzlich gilt: Je weiter die Technologie voranschreitet, desto weniger Nanometer liegen zwischen den Transistoren. Warum passiert das? Es gibt mehrere Vorteile, die kleinere Lithographie für Geräte bringt. Einer der wichtigsten ist in der mehr Leistungsfähigkeit Energie. Ein kleinerer Transistor zeigt an, dass für seinen Betrieb weniger Energie benötigt wird. Betrachtet man die Gesamtheit all dieser Mikrokomponenten, führt weniger Nutzung zu größerer Autonomie.
Durch den geringeren Verbrauch landen die Komponenten im erzeugen meno Wärme. Mit anderen Worten, Gerät und Maschine erhitzen sich nicht so leicht und müssen während des Betriebs weniger gekühlt werden. Kleinere Transistoren sind auch schneller und bieten eine höhere Leistung. Denn eine geringe Anzahl von Nanometern bedeutet einen geringeren Abstand zwischen ihnen. Das heißt, das elektrische Signal kann schneller geleitet werden. Außerdem ist die Dichte höher, was dazu führt, dass mehr Transistoren auf denselben Prozessor passen.
Im aktuellen Technologieszenario finden wir je nach Segment oder Halbleiterentwickler mobile Prozessoren und Plattformen mit unterschiedlichen Herstellungsprozessen. Insbesondere im Smartphone-Segment (wie wir in der Einleitung sagten) hat die Industrie das erreicht Prozess zu 4 nm (siehe TSMC und Samsung). Das bedeutet, dass die aktuellen High-End-Chipsätze wie der A16 Bionic, Löwenmaul 8 + Gen 1, Dimensity 9000 Plus und Exynos 2200 funktionieren direkt auf dieser Lithographie.
Auf PCs läuft die neueste Ryzen 7000-Familie von AMD auf dem 5-nm-Knoten. Im Gegenzug folgt Intel immer noch seinem Prozess namens „Intel 7“, der eine 10-nm-Fertigung verwendet. Der nächste Schritt für die Halbleiterindustrie wird die Realisierung sein 3-nm-Lithographie. Es gibt noch kein genaues Datum, wann die Geräte eintreffen werden, aber die kommerzielle Massenproduktion wird für 2023 erwartet.
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Es wird erwartet, dass TSMC diesen Übergang verzögert, daher geht der Trend dahin, dass Samsung vorher voranschreitet. Das koreanische Unternehmen will vorankommen und hat ein Programm, für das es voraussichtlich den Prozess einleiten wird 2 nm bis 2025. Zusätzlich dazu ist ein Knoten a Für 1.4 werden 2027 Nanometer erwartet. Im Mai 2021 stellte IBM den weltweit ersten Chip mit 2-nm-Technologie vor. Die damalige Erklärung des Unternehmens detailliert die Vorteile dieses Knotens, wie z vervierfachen Sie die Akkulaufzeit von Smartphones, reduzieren Sie den COXNUMX-Fußabdruck von Rechenzentren, beschleunigen Sie Laptop-Funktionen und arbeiten Sie für eine schnellere Objekterkennung in autonomen Fahrzeugen zusammen.
Und wird es möglich sein, auf 1 nm zu kommen? Im Oktober 2016 wurde eine Studie von Forschern der Berkeley Lab zeigte die Schaffung eines Transistors mit diesem Knoten, der versprach Durchbrechen Sie die Barriere der Gesetze der Physik. Möglich wurde das Kunststück durch den Ersatz von Silizium durch MoS 2 (Molybdändisulfid).
