Turinys:
Mobiliųjų telefonų procesoriai bėgant metams tobulėjo. Šiuo metu turime galingesnius, energiją taupančius ir daug mažesnius procesorius. Šios nuolatinės evoliucijos raktas yra nanometrai. Daugeliui iš mūsų šis žodis nuskambės labai gerai. Bet iš esmės tai leido mums šiandien delne turėti beveik mini kompiuterius. Mes jums pasakome, kodėl jie tokie svarbūs ir kokią įtaką turi mažesnio nanometrų dydžio architektūra.
Nanometrai, procesoriai ir tranzistoriai
Patys nanometrai yra tik matavimo vienetas, tiksliau - ilgis. Jei bandysime perskaičiuoti iš nanometrų į metrus, rasime juokingą kiekį, tačiau patiems smalsiausiems: nanometras prilygsta milijardinei metro daliai. Norėdami supaprastinti, negalėsime pamatyti, kas pastatyta šiose dimensijose. Štai kur jo svarba. Procesoriaus komponentai yra sukurti tokiu mastu.
Procesorių sudaro tranzistoriai, tai yra pagrindinis jo procesorius. Jie yra atsakingi už tai, kad elgiasi šiek tiek ir imituoja paprasčiausias jo būsenas, kurios yra 0 arba 1. Tai gali leisti energijai praeiti arba ne. Tai supaprastinę, galime šiek tiek suprasti kaip lemputę, kuri gali būti dviejų būsenų - išjungta arba įjungta. Sujungę kelis tranzistorius galime sukurti loginius vartus, kurie galės atlikti mažas ir paprastas operacijas. Tačiau pridedant daugiau loginių vartų padidėja atliekamų operacijų skaičius ir jų sudėtingumas.
Santykis tarp nanometrų ir procesorių slypi tranzistoriuose. Kaip jau minėjome anksčiau, tai yra jūsų pagrindinis vienetas. Procesoriaus viduje randame tūkstančius ar milijonus tranzistorių. Suma per metus keitėsi dėl pažangos mažinant jos dydį. Akivaizdu, kad tai nėra vien užgaida, juo siekiama ne tik sumažinti procesorių dydį, kad būtų galima sukurti mažesnius ar plonesnius išmaniuosius telefonus. Pagrindinis jo tikslas yra padidinti tranzistorių skaičių procesoriaus viduje, nedidinant jo dydžio.
To pranašumas yra aiškus. Kuo didesnis tranzistorių skaičius, turėsime daugiau loginių vartų, galinčių atlikti sudėtingesnes operacijas per trumpesnį laiką. To rezultatas yra didesnė „galia“, kai reikia apdoroti informaciją. Be to, įtraukdami didesnį tranzistorių skaičių, padidėsime ir energijos vartojimo efektyvumą. Taip yra todėl, kad tranzistoriai turi mažiau vietos tarp jų, todėl energijos perdavimas tarp jų yra daug efektyvesnis, todėl nuostoliai yra mažesni. Aiškus to pavyzdys yra perėjimas nuo „Snapdragon 820“ iki 830, nes jis pakeičia pagrindinę architektūrą nuo 14 iki 10 nanometrų su visais privalumais, kuriuos tai suteikia. Kaip 36% dydžio sumažinimas ir daugiau vidinių komponentų. Visa tai vartotojui reiškia, kad jis turės mobilųjį telefoną, kurio galia leis perkelti bet kokią programą ar žaidimą nesimaišant, o baterijos sąnaudos bus sumažintos, taigi autonomija bus didesnė.
Procesorių raida ir ateitis
Pradžioje procesorių viduje esantys tranzistoriai buvo gaminami ne nanometrais, o mikronais. Jie buvo mažiau efektyvūs procesoriai ir daug mažiau galingi nei dabartiniai. Vos per kelerius metus padaryta didžiulė pažanga mažinant tranzistorių skaičių. Nuo 2013 m. „Qualcomm Snapdragon 800“ pagaminta iš 28 nanometrų. Iki 808 ir 810, kurie buvo sumažinti iki 20 nanometrų. Tada įeiname beveik šiandien su 820-821, pastatytu 14 nanometrų, ir naujausiu iš visų 835, pastatytų per 10 nanometrų. Evoliuciją galima pamatyti plika akimi, sumažinant tranzistorių dydį, kad būtų sukurti galingesni ir efektyvesni procesoriai.Šiandien mes esame 10 nanometrų, tačiau jau prognozuojama, kad pereisime prie 7. Akivaizdu, kad toliau žengdami tokiu keliu rasime fizinį barjerą, kuris neleis mums dar labiau sumažinti tranzistorių dydžio ir turėsime diegti naujoves kitaip.
