Als er een nieuw toestel uitkomt, vooral een smartphone, lezen we vaak dat de ingebouwde processor een een aantal x di nanometer. Maar wat betekent dit? Verschillende gebruikers besteden om voor de hand liggende redenen weinig aandacht aan dit aspect, maar we moeten weten dat het aantal nanometers behoorlijk belangrijk is als we op zoek zijn naar een smartphone (of een ander apparaat) met een goed autonomie. Wij leggen uit waarom.
We hebben het vaak over x nanometer lithografisch proces, maar wat betekent het? Dit is wat nanometers zijn op een processor van een apparaat
Een van de belangrijkste technische specificaties van een processor is het aantal nanometers in zijn werkwijze di vervaardiging. In de loop van de tijd is dit aantal verder afgenomen naarmate de productie vordert. Op een geavanceerde smartphone is het bijvoorbeeld een lithografisch proces geworden dat 4 nanometers, al snel zelfs bij 3 nanometer. Het belang van deze meeteenheid is echter niet altijd duidelijk voor gebruikers.
De nanometer (nm) is een maateenheid voor lengte. Om een idee te krijgen van de grootte, 1 nm is gelijk aan 0,000000001 meter. Een oneindig kleine maat die met het blote oog niet te zien is. In het specifieke geval van processors verwijst de nanometer naar de grootte van transistors waaruit de hardware bestaat. Er zijn miljarden transistors binnen een specifieke CPU. Hun belangrijkste functie is die van berekeningen uitvoeren met behulp van elektrische signalen.
Zie ook: Samsung verslaat TSMC? Ontwikkeling voor 3nm-chips is aan de gang
Door dit productieproces op een mobiele telefoon of computerchip te observeren, kunnen we zien dat, in tegenstelling tot andere specificaties het aantal neemt af met technologische vooruitgang. Kortom, hoe meer de technologie doorgaat, hoe minder nanometers tussen transistors. Dus waarom gebeurt dit? Er zijn verschillende voordelen die kleinere lithografie voor apparaten met zich meebrengt. Een van de belangrijkste is in de maggiore rendement energie. Een kleinere transistor geeft aan dat er minder energie nodig is voor zijn werking. Wanneer we de complete set van al deze microcomponenten beschouwen, leidt minder gebruik tot meer autonomie.
Door een lager verbruik komen de componenten in voortbrengen meno warmte. Met andere woorden, het apparaat en de machine worden niet snel warm en hebben tijdens het gebruik minder koeling nodig. Kleinere transistoren zijn ook sneller en bieden hogere prestaties. Dit komt omdat een laag aantal nanometers een kleinere afstand tussen hen betekent. Dat wil zeggen, het elektrische signaal kan sneller worden geleid. Ook is de dichtheid hoger, waardoor er meer transistors op dezelfde processor passen.
In het huidige technologiescenario zullen we, afhankelijk van het segment of de halfgeleiderontwikkelaar, mobiele processors en platforms vinden met verschillende productieprocessen. Met name in het smartphonesegment (zoals we in de inleiding al zeiden) heeft de industrie de proces naar 4 nm (zie TSMC en Samsung). Dit betekent dat de high-end chipsets van dit moment zoals de A16 Bionic, Leeuwebek 8 + Gen 1, Dimensity 9000 Plus en Exynos 2200 werken precies op deze litho.
Op pc's draait AMD's nieuwste Ryzen 7000-familie op het 5nm-knooppunt. Op zijn beurt volgt Intel nog steeds zijn proces genaamd "Intel 7", dat gebruik maakt van 10nm-fabricage. De volgende stap voor de halfgeleiderindustrie is het realiseren van de 3 nm lithografie. Er is nog geen precieze datum over wanneer de apparaten zullen aankomen, maar massale commerciële productie wordt verwacht in 2023.
Zie ook: Snapdragon 8 Gen 2: de eerste details van de Qualcomm SoC komen naar voren
Verwacht wordt dat TSMC deze overgang zal vertragen, dus de trend is dat Samsung ervoor gaat. Het Koreaanse bedrijf wil vooruitgang boeken en heeft een programma waarvoor het naar verwachting het proces zal lanceren 2 nm tegen 2025. Daarnaast is een knooppunt a 1.4 nanometer wordt verwacht voor 2027. In mei 2021 onthulde IBM 's werelds eerste chip met 2nm-technologie. In de verklaring van het bedrijf werden destijds de voordelen van deze knoop beschreven, zoals: verviervoudig de batterijduur van smartphones, verklein de ecologische voetafdruk van datacenters, versnel laptopfuncties en werk samen voor snellere objectdetectie in autonome voertuigen.
En zal het mogelijk zijn om tot 1 nm te komen? In oktober 2016 bleek uit een onderzoek van onderzoekers van de Berkeley Lab toonde aan de creatie van een transistor met dit knooppunt, wat beloofde doorbreek de barrière van de wetten van de natuurkunde. De prestatie werd mogelijk gemaakt door silicium te vervangen door MoS 2 (molybdeendisulfide).
