Sisällysluettelo:
Matkapuhelimen prosessorit ovat kehittyneet vuosien varrella. Meillä on tällä hetkellä tehokkaampia, energiatehokkaampia ja paljon pienempiä prosessoreita. Avain tähän jatkuvan kehityksen on nanometriä. Monille meistä tämä sana ei kuulosta kovin tutulta. Mutta suurin piirtein se on antanut meille mahdollisuuden pitää melkein minitietokoneet kämmenessämme tänään. Kerromme miksi ne ovat niin tärkeitä ja mitä vaikutuksia pienempään nanometriin perustuvalla arkkitehtuurilla on.
Nanometrit, prosessorit ja transistorit
Nanometrit itse ovat vain mittayksikkö, tarkalleen pituus. Jos yritämme muuntaa nanometreistä metreihin, löydämme naurettavan määrän, mutta kaikkein utelias: nanometri vastaa miljardin metriä. Yksinkertaistamiseksi emme voi nähdä jotain rakennettu näihin ulottuvuuksiin. Siellä sen merkitys tulee. Suorittimen komponentit on rakennettu tähän mittakaavaan.
Suoritin koostuu transistoreista, nämä ovat sen perusprosessoriyksikkö. Heidän vastuullaan on käyttäytyä vähän kuin ja jäljitellä sen yksinkertaisimpia tiloja, jotka ovat 0 tai 1. Tämän avulla se voi päästää energian kulkemaan vai ei. Tätä yksinkertaistamalla voimme ymmärtää hieman hehkulampuksi, joka voi olla kahdessa tilassa, pois päältä tai päällä. Yhdistämällä useita transistoreita voimme luoda logiikkaportin, joka pystyy suorittamaan pieniä ja yksinkertaisia toimintoja. Mutta lisäämällä lisää logiikkaportteja suoritettavien operaatioiden määrä kasvaa sekä niiden monimutkaisuus.
Nanometrien ja prosessorien suhde on transistoreissa. Kuten olemme aiemmin sanoneet, nämä ovat perusyksikkösi. Suorittimen sisällä on tuhansia tai miljoonia transistoreita. Määrä on vaihdellut vuosien varrella johtuen edistyksestä sen koon pienentämisessä. On selvää, että tämä ei ole pelkkä mielivalta, vaan sen tarkoituksena ei ole vain pienentää prosessoreiden kokoa, jotta voidaan luoda pienempiä tai ohuempia älypuhelimia. Sen päätavoitteena on lisätä transistoreiden määrää prosessorissa lisäämättä sen kokoa.
Tämän etu on selvä. Mitä suurempi transistoreiden määrä, meillä on enemmän logiikkaportteja, jotka pystyvät suorittamaan monimutkaisemmat operaatiot lyhyemmässä ajassa. Tämän seurauksena on suurempi "teho" tiedon käsittelyssä. Tämän lisäksi lisäämällä suurempi määrä transistoreita saavutamme myös energiatehokkuuden kasvun. Tämä johtuu siitä, että transistorien välillä on vähemmän tilaa, joten energian kulku niiden välillä on paljon tehokkaampaa, joten häviöt vähenevät. Selkeä esimerkki tästä on siirtyminen Snapdragon 820: sta 830: een, koska se muuttaa perusarkkitehtuurin 14: stä 10 nanometriin kaikilla eduilla, joita se tuo mukanaan. Kuten 36%: n koon pienentäminen ja enemmän sisäisiä komponentteja. Kaikki tämä tarkoittaa käyttäjälle sitä, että heillä on matkapuhelin, jonka teho antaa heille mahdollisuuden siirtää mitä tahansa sovellusta tai peliä ilman sotkua, ja akun kulutus vähenee, joten autonomia on suurempi.
Suoritinten kehitys ja tulevaisuus
Alussa prosessoreiden sisällä olevia transistoreita ei valmistettu nanometreinä, vaan mikronina. Ne olivat vähemmän tehokkaita prosessoreita ja paljon vähemmän tehokkaita kuin nykyiset. Muutamassa vuodessa transistoreiden vähentämisessä on saavutettu valtavaa edistystä. Vuodesta 2013 huippuluokan kanssa, jonka Qualcomm Snapdragon 800 oli rakennettu 28 nanometriin. Vuoteen 808 ja 810 asti, jotka pienennettiin 20 nanometriin. Sitten menemme melkein tänään 820-821: llä, joka on rakennettu 14 nanometrillä, ja viimeisimmällä kaikilla 835: llä, jotka on rakennettu 10 nanometrillä. Kehitys voidaan nähdä paljaalla silmällä, mikä vähentää transistoreiden kokoa tehokkaampien ja tehokkaampien prosessorien luomiseksi.Tänään olemme 10 nanometrillä, mutta ennusteen on jo siirryttävä 7: een. On selvää, että jatkaessamme tällä tavoin löydämme fyysisen esteen, joka ei salli meidän edelleen pienentää transistoreiden kokoa, ja meidän on tehtävä innovaatioita muuten.
