جدیدترین اخبار و مقالات دنیای بازی و سینما در ویجیاتو

معیارهای نانومتری در صنعت تولید پردازنده به چه معنی هستند؟

وقتی پردازنده جدیدی معرفی می شود، شرکت سازنده بیش از هر چیز روی 'کوچکتر' شدن آن مانور تبلیغاتی می دهد. هر چه پردازنده جدید نسبت به مدل سال قبل کوچکتر شده باشد و از تکنولوژی های جدیدتری برای ریزترشدن مدارهایش بهره برده شده باشد، به این معنی است که بهتر، قدرتمندتر و بهینه تر شده است.

اما اگر شما از جمله خواننده های کنجکاو دیجیاتو باشید احتمالا این سوال برای شما پیش می آید که چطور یک پردازنده کوچکتر می تواند سرعت بیشتر و مصرف انرژی کمتری داشته باشد؟ چگونه چنین پردازنده هایی می توانند بازی های موبایل را روان و راحت اجرا کنند و در عین حال مصرف باتری کمتری داشته باشند؟

در ادامه مطلب در خصوص این موضوعات بیشتر بدانید.

در واقع، یک میکروپروسسور چیزی بیش از چند لایه مدار و مصالح خاص نیست. اگر بتوانید آنها را اوراق کنید چیزی به جز مدارهای الکترونیکی، ترانزیستورها، مقاومت ها و خازن ها در آنها نیست. اما این مدارها و قطعات اصلا شبیه چیزی که احتمالا در مدارهای تلویزیون و رادیوی قدیمی خانه دیده اید نیستند. این قطعات به اندازه ای کوچک شده اند که با چشم غیرمسلح قابل مشاهده و تشخیص نیستند. اما نانومتر در واقع واحدی است که برای اندازه گیری فاصله بین این قطعات بسیار ریز از یکدیگر به کار می رود. هر نانومتر یک میلیاردم متر است.

اما آیا همه چیز در کوچک شدن خلاصه می شود؟ پاسخ منفی است. در واقع راه های زیادی وجود دارد که می توان با افزایش فاصله قطعات، بازدهی شان را بهبود بخشید. اما کوچک تر کردن میکروکنترلرها باعث کاهش ظرفیت خازنی بین ترمینال های ترانزیستورها شده و افزایش فرکانس سوئیچ آنها را در پی خواهد داشت. و از آنجا که توان دینامیکی یک ترانزیستور به سوئیچ سریع یک مدار الکترونیکی وابسته و نسبت مستقیمی با ظرفیت خازنی دارد، کوچکتر ساختن آنها منجر به افزایش سرعت و در عین حال کاهش مصرف انرژی می شود.

Cell-Processor-crop

جالب است؛ نه؟ این ترانزیستور های کوچک ولتاژ کمتری برای روشن شدن نیاز دارند و در نتیجه با ولتاژ کمتری راه اندازی می شوند. و از آنجایی که توان دینامیک با مربع (2^) ولتاژ نسبت مستقیم دارد پس توان کمتری تلف می شود. وقتی ولتاژ لازم برای برقراری جریان در مدار کاهش یابد مصرف توان مدار به طور معجزه آسایی کاهش پیدا می کند.

فاکتور نهایی که سازندگان نیمه هادی ها را به سمت کوچک تر کردن آنها سوق می دهد مساله قیمت است. هر چه سایز آنها کوچک تر باشد تعداد بیشتری از آنها در یک ویفر (‌برد/مدار) جا می شوند. هرچند که کوچکتر ساختن سایز نیمه هادی ها به تجهیزات گران قیمت تری نیاز دارد اما در نهایت با قیمت تمام شده محصول جبران می شود.

اما چرا بهبود وضعیت در این صنعت به طور متوسط دو سال طول می کشد؟ خب؛ طبیعت همیشه راه هایی برای حفظ تعادلش پیدا می کند. به همین دلیل است که تکنولوژی تولید ترانزیستورهای کوچک، قدرتمند و کم مصرف که در بالا در موردشان توضیح دادیم برای نشت جریان مستعدتر هستند. نشت ولتاژ در مواقعی رخ می دهد که در حالت خاموش است و این بدان معناست که وقتی سیستم هیچ کاری انجام نمی دهد اتلاف توان داریم. در دنیای ایده آل، تمام این مربع های در لایه های گرید در حالت پایدار قرار دارند اما بعضی باگ های الکترونیکی مانند نوسانات، گرادیان ها و تخلیه شدن ها با کاهش سایز مدار الکترونیکی، دردسرزا تر می شوند.

Processor-selection-guide-gaming

از جدول زیر مشاهده می کنید که معروف ترین و قوی ترین پروسسور های موبایل در حال حاضر بین ۲۰ تا ۲۸ نانومتر هستند. اما کوچکترین پروسسور تجاری ساخته شده توسط اینتل ۱۴ نانومتر است که در پردازنده کامپیوترهای دسکتاپ و نوت بوک استفاده شده است.

این شرکت قصد دارد تا سال ۲۰۲۰ پروسسورهای ۵ نانومتری به بازار عرضه کند و امیدوار است تا سال ۲۰۲۸ به تکنولوژی ۱ نانومتری دست یابد. البته تکنولوژی امروز برای استفاده از چنین پروسسورهایی با کاستی مواجه خواهد شد و باید تا آن زمان به پیشرفت هایی برای استفاده از چنین پروسسورهایی دست یابد. البته از آنجایی که در سال ۲۰۱۲ ترانزیستورهایی به کوچکی سایز یک اتم ساخته شدند پس می توان امیدوار بود که تا آن زمان سازندگان چیپ قادر خواهند بود تکنولوژی شان را بهبود بخشند.

Screen Shot 2014-11-26 at 22.09.45

مطالب مرتبط

اینتل سی پی یو جدید موبایل خود را معرفی کرد

اینتل از سی پی یو موبایل Core i3-8130U از سری کافی لیک رونمایی کرد. این سی پی یو دو هسته همراه با SMT دارد و کلاک پایه آن روی 2.2 گیگاهرتز است اما تا 3.4 گیگاهرتز افزایش می یابد. اگرچه اینتل سی پی یو جدیدش را تحت عنوان پردازنده ای نسل هشتمی معرفی کرده اما اساس... ادامه مطلب

پردازنده‌های اینتل کامت لیک احتمالا ۱۰ هسته‌ای خواهند بود

کارشناسان با تجزیه و تحلیل درایورهای جدید لینوکس اینتل به اطلاعاتی درباره نسل بعدی پردازنده های این شرکت دست یافته اند که از تعبیه ۱۰ هسته پردازشی در آنها خبر می دهد. این پردازنده ها که به پلتفرم اس سری کامت لیک (Comet Lake-S) تعلق خواهند داشت از معماری ۱۴ نانومتری مشابه با چیپ های Core... ادامه مطلب

اینتل معماری 10 نانومتری Cannon Lake را معرفی کرد

مدیر عامل اینتل این هفته در نمایشگاه CES 2017 تایید کرد که شرکت متبوعش نسل جدید معماری خود به نام «Cannon Lake» را طی 12 ماه آینده عرضه خواهد کرد. این معماری در پردازنده های سری i اینتل به کار خواهد رفت و لپ تاپ هایی که از آن استفاده می کنند، عمر باتری بیشتر،... ادامه مطلب

مروری بر اخبار و اتفاقات مهم گردهمایی IDF کمپانی اینتل

اینتل یکی از برجسته ترین کمپانی ها در زمینه ی پیاده سازی شیوه های کنترلی از طریق ژست های حرکتی و همینطور ارائه راهکارها و ابزارهای اسکن سه بعدی به حساب می آید. این کمپانی تا به امروز موفق شده تکنولوژی دوربین های RealSense خود را در درون کامپیوترهای شخصی، لپ تاپ ها، تبلت ها و حتی پهپادها... ادامه مطلب

مایکروسافت به استفاده از چیپ های ARM کوالکام در دیتاسنتر خود روی می آورد

طی همکاری تازه ای میان مایکروسافت و کوالکام، پردازنده های ARM به سرورهای دیتاسنتر سیستم عامل ویندوز می آیند. این قرارداد همکاری، روی پلتفرم سرور 10 نانومتری Centriq 2400 کوالکام متمرکز بوده که قرار است در پلتفرم ابری Azure مایکروسافت مورد استفاده قرار گیرد؛ این دو کمپانی همچنین برنامه دارند که در تولید چندین نسل... ادامه مطلب

اینتل از پهپاد صنعتی +Falcon 8 پرده برداشت

اینتل ساعتی پیش از یک پهپاد صنعتی به نام +Falcon 8 رونمایی به عمل آورد؛ پهپادی که البته قرار نیست بتوانید آن را به سادگی در هر مکانی مشاهده کنید. انتظار می رود که استفاده کنندگان، فالکون اینتل را به سایت های ساخت و ساز ببرند و از آن به عنوان چشم خود استفاده کنند، به جای... ادامه مطلب

نظرات ۲۸

وارد شوید

برای گفتگو با کاربران، وارد حساب کاربری خود شوید.

ورود
x