Cosa significano "7nm" e "10nm" per le CPU, e perché sono importanti?

Nello scenario attuale, non molto. Vedete, ai tempi dei 28nm e 42nm, la litografia aveva un significato significativo. Vale a dire che era la dimensione della più piccola caratteristica di un transistor all'interno di un processore. Questo significa che, supponendo che la stessa azienda abbia prodotto entrambi i tipi di processori, il processore a 28 nm avrebbe avuto transistor più piccoli di quello a 42 nm.

Ci sono diversi vantaggi nel passare da un transistor a nm più alto a uno a nm più basso. Più piccolo è un transistor, migliori saranno le sue prestazioni in una serie di parametri. I transistor più piccoli ovviamente occuperanno meno spazio, il che significa che più transistor possono essere messi in un'area più piccola. Una riduzione del 50% delle dimensioni significa che 4 volte i transistor potrebbero essere messi nella stessa area, teoricamente. Un transistor più piccolo ha anche una minore richiesta di energia perché più piccolo è un transistor, più facile è accenderlo e spegnerlo e meno energia richiederebbe. Ha anche degli svantaggi, come il fatto che ci vorrebbero strumenti molto più precisi per fare un transistor più piccolo. Questo significa anche che di solito è più costoso e più difficile produrre transistor più piccoli. Anche la possibilità che ci siano chip difettosi (raccolta di transistor) aumenta quando si passa a un produttore di nodi più piccoli.

Quello che significa essenzialmente è che quando una generazione di processori passa da una dimensione di nm più alta a una più bassa secondo il produttore, la nuova generazione più piccola avrà prestazioni migliori a requisiti di potenza inferiori, il che a sua volta significa che la tecnologia sta migliorando.

Ora la ragione per cui ho detto che questo non significa molto è perché 7nm e 10nm non mostrano davvero l'intero quadro in questi giorni. Quando i transistor avevano un design coerente e simile, era facile definire la caratteristica più piccola di un transistor. Ma quando i transistor sono diventati sempre più piccoli, è stato necessario apportare modifiche al design. Questo perché la maggior parte dei produttori in questi giorni non sono ancora in grado di fare transistor puramente piccoli direttamente, ma lo fanno sovrapponendo i loro processi. Immaginate di voler tagliare un piccolissimo pezzo di carta quadrata da un grande foglio, sarebbe molto difficile ritagliarlo in modo molto preciso, ma è più facile tagliare per gradi prendendo un bordo alla volta. Ciò che questo significa essenzialmente è che anche se un produttore potrebbe presumibilmente dire che sono a 7nm processo o 10nm processo. I transistor effettivi potrebbero avere dimensioni diverse.

Per esempio i transistor a 7nm come nel Ryzen di terza generazione prodotto da TSMC hanno più o meno le stesse dimensioni di un transistor Intel a 10nm. Per questo motivo, anche se potrebbe sembrare che ci sia una differenza significativa tra le dimensioni dei transistor, non è così. Quindi è molto meglio confrontare il restringimento del nodo di generazione in generazione all'interno dello stesso ambito dei produttori. Cioè un transistor tsmc da 14 nm è sicuramente più grande di un transistor tsmc da 7 nm, ma non possiamo dire lo stesso quando si confrontano diverse dimensioni di nodi di diversi produttori.

Quindi anche se il cambiamento della dimensione del nodo è significativo per quanto riguarda la crescita tecnologica, non è una metrica che possiamo usare per confrontare completamente prodotti diversi.