A A A

Mniejsze jest lepsze

PC Format 03/2015
Rozwój sprzętu komputerowego nie polega tylko na zwiększaniu jego szybkości. Konieczne jest też obniżanie zużycia energii, a to można osiągnąć dzięki zmianie procesu technologicznego. DAWID KOSIŃSKI

Liczne korzyści

Korzyści z zastosowania nowego procesu technologicznego nie są zawsze takie same. Zależą one przede wszystkim od rodzaju sprzętu, który doczeka się modernizacji. W przypadku urządzeń mobilnych oraz laptopów najbardziej istotne będzie obniżenie poboru energii, które przełoży się na dłuższy czas pracy bez ładowania. Jeśli chodzi o ciągle raczkujące gadżety ubieralne, najważniejsza będzie miniaturyzacja. Umożliwi ona montowanie nowoczesnych układów i sensorów w zegarkach, ubraniach, okularach, a nawet w biżuterii. W komputerach stacjonarnych niższy proces technologiczny przełoży się na możliwość tworzenia bardziej skomplikowanych i bardziej wydajnych układów, zaś w przypadku serwerów – na ogromne oszczędności wynikające z mniejszego zużycia energii.

Obniżenie procesu technologicznego będzie mieć również wpływ na konsole do gier. Urządzenia te, choć przez cały okres życia cechują się niezmienną specyfikacją, są regularnie delikatnie poprawiane. Ich kolejne rewizje zazwyczaj pojawiają się właśnie wtedy, gdy możliwe staje się obniżenie procesu technologicznego stosowanych komponentów. Konsole obecnej generacji, Xbox One i PlayStation 4, są wyposażone w układy AMD. Ponieważ firma jest w stanie obniżyć proces technologiczny swoich podzespołów, niemal pewne jest, że jeszcze w tym roku konsole Sony i Microsoftu doczekają się nowszych, cichszych, mniejszych i bardziej energooszczędnych wersji. Jednak zdecydowanie najważniejszą korzyścią wynikającą z zastosowania niższego procesu jest zmniejszenie kosztu wytworzenia układu. Ten przekłada się na większe zyski producenta lub mniejszą cenę i większe zainteresowanie produktem.

Twierdzenie to potwierdzają informacje Intela ujawnione przy okazji premiery procesorów Broadwell. Jasno wynika z nich, że wraz z rozwojem technologicznym zmniejszają się nie tylko rozmiary tranzystorów, ale również ich cena. Co prawda koszt samego układu w przeliczeniu na jego powierzchnię rośnie, jednak jest to wynik wprowadzania coraz mniejszych i droższych układów do coraz mniejszych gadżetów.

Taki sam, a jednak inny

Warto pamiętać, że liczba nanometrów to tylko umowne hasło, które jest często wykorzystywane do celów marketingowych. Próbuje udowodnić to sam Intel, który twierdzi, że tylko on może pochwalić się prawdziwym procesem technologicznym 14 nm, a opracowywana przez IBM rzekomo 16-nanometrowa technologia cechuje się zagęszczeniem przewodów identycznym, jak w przypadku procesu 20 nm, i różni się niemal wyłącznie wprowadzeniem tranzystorów wielobramkowych FinFET, przypominających nieco tranzystory trójwymiarowe Intela.

Co ciekawe, jeszcze kilka lat temu Intel sam stosował podobne sztuczki, a konkurenci tacy jak GlobalFoundries, IBM, Samsung i TSMC oskarżyły go o nadawanie swoim technologiom mylących nazw. Twierdzili oni, że proces 32 nm w wykonaniu Intela cechuje się gęstością przewodów porównywalną z procesami technologicznymi 40 nm innych firm.

Perspektywy

Każde obniżenie procesu technologicznego rodzi nowe problemy, a mimo to podczas konferencji Intel Developer Forum zapowiedziano, że rozwiązania wykorzystujące proces technologiczny 10 nm zobaczymy już w 2016 roku. Proces technologiczny 7 nm ma być odległy o zaledwie kilka lat. Niestety, niedługo później mogą zacząć się kłopoty – Bhagwan Sahu z Uniwersytetu w Austin twierdzi, że produkowanie tranzystorów z krzemu w procesie technologicznym mniejszym niż 7 nm jest niemożliwe, jeśli chce się to robić na skalę masową. Dlatego konieczne będzie porzucenie krzemu i produkowanie kolejnych procesorów z grafenu.

A to jeszcze nie koniec! Nawet jeśli uda się opanować tę technologię i proces technologiczny zostanie obniżony jeszcze kilka razy, to w hipotetycznych 0,5-nanometrowych układach szerokość bramki tranzystora będzie wynosić… jeden atom. Trzeba przyznać, że będzie trudno zejść poniżej tej granicy, a tym samym ciągłość rozwoju technologii stanie pod znakiem zapytania.

Zmiany procesu technologicznego w konsolach


Choć obudowa konsoli Xbox 360 była zmieniana dwukrotnie – nie licząc wersji specjalnych – wnętrze modyfikowane było znacznie częściej.
Wewnątrz konsoli pracowało aż osiem wersji procesora i karty graficznej. Zmiana procesu, w jakim wykonane były oba czipy, nie zawsze była równoczesna. Zasadniczo jednak możemy wyróżnić pięć wersji sprzętowych konsoli, które różniły się poborem energii.

Rok 2005 – procesor i grafika 90 nm. Pobór mocy 198 W
Rok 2007 – procesor 65 nm, grafika 90 nm. Pobór mocy 170 W
Rok 2008 – procesor i grafika 65 nm. Pobór mocy 145 W
Rok 2010 – procesor i grafika 45 nm. Pobór mocy 130 W
Rok 2011 – procesor i grafika 45 nm. Pobór mocy 120 W

Ten sam proces możemy zaobserwować w wypadku konsoli PlayStation 3, która miała pięć głównych wersji sprzętowych, a wszystkich odmian – aż 32.

Rok 2006 – procesor i grafika 90 nm. Pobór mocy 380 W
Rok 2008 – procesor i grafika 65 nm. Pobór mocy 280 W
Rok 2009 – procesor 45 nm, grafika 65 nm. Pobór mocy 250 W
Rok 2012 – procesor 45 nm, grafika 40 nm. Pobór mocy 190 W


Tagi: sprzęt nauka
Ocena:
Oceń:
Komentarze (0)

Redakcja nie ponosi odpowiedzialności za treść komentarzy. Komentarze wyświetlane są od najnowszych.
Najnowsze aktualności


Nie zapomnij o haśle!
21 czerwca 2022
Choć mogą się wydawać mało nowoczesne, hasła to nadal nie tylko jeden z najpopularniejszych sposobów zabezpieczania swoich kont, ale także...


Artykuły z wydań

  • 2023
  • 2022
  • 2021
  • 2020
  • 2019
  • 2018
  • 2017
  • 2016
  • 2015
  • 2014
  • 2013
  • 2012
  • 2011
  • 2010
  • 2009
  • 2008
  • 2007
Zawartość aktualnego numeru

aktualny numer powiększ okładkę Wybrane artykuły z PC Format 1/2022
Przejdź do innych artykułów
płyta powiększ płytę
Załóż konto
Co daje konto w serwisie pcformat.pl?

Po założeniu konta otrzymujesz możliwość oceniania materiałów, uczestnictwa w życiu forum oraz komentowania artykułów i aktualności przy użyciu indywidualnego identyfikatora.

Załóż konto