Сколько транзисторов в процессоре смартфона
Обновлено: 02.07.2024
В 1947 году родились Холодная война, Дэвид Леттерман и ЦРУ; будущая королева Елизавета вышла замуж; а почтовая марка США стоила 3 цента. Это был также год, когда впервые проросло семя, из которого впоследствии вырастут смартфоны.
Семя не выглядело так впечатляюще, по крайней мере, не рядом с более яркими ракетами для космического полета, которые в то же время строили другие ученые и инженеры.
Трое ученых из Bell Laboratories компании AT & T в Нью-Джерси разрабатывали устройство, которое включало бы и выключало электрический сигнал. Хитроумное устройство размером с монетку, собранное из германия и золота, оказалось причиной того, что вы можете получать электронную почту от человека, находящегося на другом конце света, просматривать обзоры ресторанов на своем телефоне и получать маршруты проезда из своей машины.< /p>
Сегодня мы знаем это устройство как транзистор. Транзисторы составляют основу современной электроники; мы штампуем миллионы за раз, и все они могут поместиться на кончике булавки.
Не будет большим преувеличением сказать, что транзистор изменил мир.
До появления транзисторов телевизоры и радиоприемники работали на электронных лампах. Их было сложно производить и трудно миниатюризировать (первый в мире цифровой компьютер общего назначения весил 30 тонн), отчасти потому, что они требовали поддержания идеального вакуума.
Однако когда транзисторы стали популярными, электроника никогда не оглядывалась назад. Ученые быстро поняли, что кремний — идеальный материал для транзисторов — из него получаются дешевые, точные и легко миниатюризируемые устройства. Во второй половине 20-го века возможности для улучшения электроники казались практически безграничными. На самом деле, в 1965 году ученый по имени Гордон Мур предсказал, что количество транзисторов в компьютерном чипе будет удваиваться каждые два года, и закон Мура остается удивительно точным и по сей день.
По мере того, как транзисторы становились все меньше и меньше, компьютеры выполняли все больше и больше вычислений в секунду. Это позволило инженерам упаковать невероятную вычислительную мощность в небольшие платформы. Благодаря кремниевым транзисторам компьютеры превратились из монстров, занимавших целые комнаты в 1940-х годах, в современные элегантные ноутбуки.
Самые крошечные транзисторы теперь имеют длину менее 30 нанометров. Вы можете поместить 16 000 из них рядом друг с другом в точку в конце этого предложения.
Но, как и все остальное, господство кремниевых транзисторов должно закончиться.
Транзистор — это настоящий выключатель. Когда он «включен», он пропускает ток. Когда он «выключен», ток прекращается. Это язык компьютеров: 1 (вкл.) и 0 (выкл.).
По мере уменьшения размеров кремниевые транзисторы становятся менее эффективными. Барьеры, отделяющие «включено» от «выключено», настолько тонки, что транзистор никогда полностью не выключается, и он начинает терять мощность. Это все равно, что пытаться перекрыть рукой поток воды; большая часть воды останавливается, но немного все же просачивается.
В электронике энергия теряется в виде тепла; негерметичные транзисторы — одна из причин, почему ноутбуки так сильно нагреваются. Большая часть разработки компьютеров, от вашего телефона до самых больших суперкомпьютеров, вращается вокруг охлаждения чипов. Фактически, по мощности, излучаемой на квадратный дюйм, транзистор сравним с ядерным реактором.
«В какой-то момент мы достигнем предела и не сможем достаточно быстро охлаждать транзисторы», — сказал Ананд Бхаттачарья, физик из Аргонны. «Ответ почти наверняка кроется в новом классе материалов для замены транзисторов».
Транзисторы и все остальное в вашем смартфоне относятся к области, называемой «материаловедение».
Материаловедение – это область, в которой открытия в области физики и химии используются для организации атомов таким образом, чтобы они выполняли нужные нам действия. Кузнецы, среди первых ученых-материаловедов, плавили железо и древесный уголь вместе, чтобы получить сталь. Египетские материаловеды обнаружили, что плавление песка и чего-то щелочного дает стекло.
Новые материалы преображают мир. Мы классифицируем наше прошлое в соответствии с тем, какие материалы мы могли изготовить: каменный век, бронзовый век, атомный век. Охота за новыми чудо-материалами даст нам более быструю, дешевую и интеллектуальную электронику, а также все, от доступных солнечных батарей до аккумуляторов, которые питают автомобили на расстоянии 300 миль.
Сегодня изобретать материал немного сложнее, чем раньше. Наша электроника стала настолько сложной, что для создания нового материала нам нужно знать, как он выглядит в невероятно мельчайших деталях — на уровне молекул и атомов. Для этого у ученых есть несколько способов получить изображение того, что там происходит, даже несмотря на то, что оно слишком маленькое для человеческого глаза.
Один из способов — использовать невероятно мощное рентгеновское излучение, подобное тому, что используется в аргоннском усовершенствованном источнике фотонов размером с бейсбольный стадион, для облучения образца рентгеновским излучением.Когда лучи падают и рассеиваются во всех направлениях, ученые собирают воедино информацию, чтобы воссоздать «картину» материала с почти атомарной точностью.
Сложные компьютерные модели могут предсказать поведение неизвестных материалов; запуск их на суперкомпьютере, таком как IBM Blue Gene/Q Mira в Аргонне, позволяет ученым объединять миллионы точек данных для получения наиболее точных моделей. Они запускают тысячи симуляций различных способов комбинирования химических веществ. Как только компьютер выдает несколько интересных ответов, он может отправить их в лабораторию для подтверждения результатов.
"Нашей конечной целью будет возможность адаптировать новый материал, создавая его атом за атомом в соответствии с нашими целями", — сказал старший химик из Аргонны Джон Митчелл. «Нет однозначного пути к преемнику транзистора, но есть несколько блестящих перспектив».
Окислы
Ученые из Аргонны изучают интересные материалы, называемые изоляторами Мотта, которые в конечном итоге могут сбить кремний с пьедестала.
Изоляторы Мотта представляют собой любопытный класс материалов. Традиционная теория предсказывает, что они должны проводить электричество, но когда ученые проверили их, они обнаружили, что материалы на самом деле являются изолятором. Многие в этой области считают, что если бы мы могли найти правильный рецепт, мы могли бы создавать изоляторы Мотта, которые переключаются между проводящими и изолирующими состояниями при подаче напряжения.
Проблема в том, что мы не понимаем основы физики изоляторов Мотта почти так же хорошо, как кремний; мы недостаточно знаем о них, чтобы использовать их. До прошлого года никто не построил работающий транзистор на основе Мотта. В 2012 году команде японских ученых удалось создать прототип, который взорвал мир материалов, но он работал лишь частично, а условия, которые они использовали, не совсем практичны для работающего смартфона или компьютера. Так что гонка продолжается.
Изоляторы Мотта изготавливаются из оксидов переходных металлов: металлов из определенного раздела периодической таблицы (например, меди, марганца или железа) с добавлением кислорода.
«Что нам нужно сделать, так это научиться достаточно хорошо понимать и контролировать материал, а затем мы исследуем, как они ведут себя в разных условиях», — сказал Бхаттачарья. «Мы ищем новые интересные свойства, которые появляются, когда мы упорядочиваем атомы по-разному».
Чтобы изучить их, Бхаттачарья разработал в Аргонне очень полезное устройство, названное машиной для молекулярно-лучевой эпитаксии. Он немного похож на меньший лунный модуль Аполлона: большой металлический цилиндр с дюжиной меньших трубок, входящих в него.
Каждая трубка содержит разные металлы. Трубки имеют исключительно точные затворы, которые выпускают всего несколько атомов, скажем, стронция. Стронций реагирует с атомами кислорода в камере и образует кристаллический слой. Работая таким образом, ученые могут создавать очень точные многослойные материалы, такие как праздничный торт со слоями толщиной всего в атомы, а затем тестировать их, чтобы увидеть, как они работают.
«Окислы могут делать то, чего не может кремний», — сказал Бхаттачарья. «Например, они могут стать магнитными или немагнитными или даже стать сверхпроводниками».
Любое из этих свойств может представлять собой «включено» и «выключено». На самом деле, другие ученые из Аргонны рассматривают возможность дальнейшего расширения этих идей.
Магниты
Магниты уже являются волшебным элементом динамиков, от крошечных в наушниках до больших в усилителях на концертах. Но если эксперименты увенчаются успехом, они также могут стать основой электронных вычислений.
Немецкий ученый Петер Грюнберг провел полтора года в качестве приглашенного ученого в Аргонне в 1980-х годах, изучая магнетизм. Он хотел знать, что произойдет, если чередовать чрезвычайно тонкие слои магнитных и немагнитных материалов. Сотрудники Аргонна построили ему несколько прототипов, используя процесс, аналогичный молекулярно-лучевой эпитаксии.
Грюнберг забрал образцы с собой в Германию и продолжил исследования, обнаружив эффект под названием «гигантское магнитосопротивление». Когда он приложил магнитное поле, магнитные слои выровнялись параллельно друг другу, что сопровождалось резким изменением электрического сопротивления материала. Это переключение также можно использовать для включения или выключения передачи.
Гигантское магнитосопротивление стало прорывом в материаловедении и навсегда изменило эту область. «Менее чем через десять лет IBM продала первые жесткие диски, основанные на этом эффекте, и Грюнберг получил Нобелевскую премию», — сказал Сэм Бадер, физик и почетный научный сотрудник Аргонны, работавший с Грюнбергом.
Хотя гигантское магнитосопротивление использовалось только для чтения сохраненной информации на компьютерах (и оригинальных iPod), некоторые ученые воображают целые логические системы, основанные на магнетизме, а не на кремниевых транзисторах.
«Магниты обладают множеством интересных свойств для электроники», — сказал Бадер.«Например, они энергонезависимы, что означает, что они не используют энергию для хранения хранимой информации; данные остаются, даже если вы выключите устройство. Таким образом, компьютеры, построенные на основе магнитной логики, могли загружаться мгновенно».
Дисковые накопители, основанные на гигантском магнитосопротивлении и других недавно открытых магнитных эффектах, используют свойство электронов, называемое вращением. Электроны либо «раскручиваются вверх», либо «раскручиваются вниз». Изменение этого свойства изменяет проводимость материала без изменения фактической атомной структуры материала.
«Если бы мы могли придумать, как сделать надежную твердотельную память, в которой нет движущихся частей, мы могли бы увидеть будущее, в котором жесткие диски будут стоить столько же, но вмещать в 100 раз больше памяти и работать как минимум в 100 раз быстрее. быстрее», — сказал Бадер.
Маленькие машинки
Когда вы наклоняете телефон вбок, изображение меняет ориентацию вместе с вами. Откуда ваш телефон знает?
Внутри чехла микроскопические механизмы определяют изменение скорости, когда вы наклоняете телефон, и передают сообщение в мозг телефона. Компас, микрофон и часы телефона используют эти крошечные механизмы, называемые микроэлектромеханическими системами или МЭМС. Некоторые даже настолько малы, что их можно назвать наноэлектромеханическими системами (NEMS).
МЭМС – это крошечные механические устройства, обычно сделанные из кремния, которые работают примерно на 10 микрон в длину – диаметр одного эритроцита. NEMS еще меньше.
МЭМС интересны тем, что позволяют электронике делать множество интересных вещей, на которые не способны одни транзисторы.
«Объединение МЭМС и электроники — это мощное сочетание, — говорит Даниэль Лопес, специалист по наноматериалам из Аргоннского центра наноразмерных материалов. «По сути, вы берете компьютерный чип и даете ему глаза, уши, руки и ноги. МЭМ позволяют транзисторам взаимодействовать с реальным миром».
Например, устройство, сообщающее телефону, что он наклонен, называется акселерометром. Тот же акселерометр позволяет играть в видеоигры и даже измерять мощность и скорость автомобиля с поразительной точностью.
MEMS уже используются в различных устройствах. С 1990-х годов они были встроены в подушки безопасности вашего автомобиля, чтобы обнаруживать аварии в момент их возникновения. Они также собирают данные для активации антиблокировочной системы тормозов. Многие ноутбуки оснащены акселерометрами MEMS, которые обнаруживают внезапное изменение высоты (например, падение ноутбука) и регулируют положение жесткого диска в воздухе, чтобы предотвратить его повреждение. Лопес и другие специалисты из Аргонны разрабатывают MEM, которые со временем заменят кварцевую систему хронометража в часах по всему миру.
Еще один бонус: «Поскольку они такие маленькие, они практически не потребляют энергии», — говорит Лопес.
В Аргонне ученые изучают NEMS и MEMS, чтобы найти новые способы сделать их меньше и лучше. Усовершенствованный источник фотонов может делать снимки устройств почти с атомарным разрешением, что помогает таким ученым, как Лопес, изучать основные структуры машин.
«Новейшие НЭМС настолько чувствительны, что могут измерять квантовые силы», — сказал Лопес. «Внезапно мы можем исследовать ситуации, которые даже не могли себе представить несколько лет назад. Там очень странный мир. Теоретически вы можете создавать устройства, которые практически не имеют трения и, следовательно, почти на 100 % энергоэффективны».
В «странном мире» есть еще много сюрпризов для нас и ученых, которые его исследуют. Сегодня наши телефоны умнее, чем 50 лет назад, но, как и трое ученых из Bell Laboratories в 1947 году, мы по-прежнему не знаем, на что они способны после еще 50 лет исследований.
Исследование, обсуждаемое в этой статье, проводится при поддержке Министерства энергетики США. Усовершенствованный источник фотонов и Центр наноразмерных материалов финансируются Управлением науки Министерства энергетики.
Как ваш смартфон стал таким умным
Сегодняшние смартфоны появились благодаря множеству открытий в области фундаментальных наук о материалах за многие годы, многие из которых впервые были сделаны в национальных лабораториях или других исследовательских учреждениях, финансируемых государством. Такие технологии, как этот крошечный резонатор микроэлектромеханической системы, созданный в Аргоннском центре наноразмерных материалов, вскоре смогут сделать часы более точными. Фото аргоннского ученого Даниэля Лопеса. К 1970-м годам компьютерные чипы имели 2300 транзисторов, каждый из которых имел диаметр 10 микрон (примерно ширину паутины). В 2013 году размер самых маленьких транзисторов составлял всего 22 нанометра, а на одном компьютерном чипе их было 5 миллиардов. Телефоны и компьютеры прошли долгий путь с 1950-х годов. Волшебная технология, которая делает это возможным, — кремниевый транзистор. Но мы не можем поддерживать такой темп их уменьшения вечно: по мере того, как они становятся меньше, транзисторы становятся менее эффективными и начинают отдавать энергию в виде тепла.
Сколько транзисторов в мобильном телефоне?Таким образом, чип размером с ноготь (в данном контексте 150 квадратных миллиметров) может содержать до 50 миллиардов транзисторов. Для сравнения, 5-нанометровые чипы производства Taiwan Semiconductor Company (TSMC), которые сегодня используются в большинстве смартфонов, имеют примерно 171 миллион транзисторов на квадратный миллиметр.
Сколько транзисторов в современном смартфоне? При первом взгляде на количество транзисторов в современных SoC индустрия лишь на долю секунды отстает от закона Мура. В 2015 году в Kirin 950 было около 3 миллиардов транзисторов. К 2017 году у Kirin 970 будет 5,5 млрд устройств, что чуть меньше, чем удвоение за два года, а у Kirin 990 2019 года их число увеличится примерно до 10 млрд.
Сколько транзисторов в iPhone? Процессор Apple A15 в iPhone 13 имеет 15 миллиардов транзисторов. Во вторник Apple представила процессор своего iPhone 13 — A15 Bionic — чип с 15 миллиардами транзисторов, новой графикой и возможностями искусственного интеллекта.
Сколько транзисторов в смартфоне? – Часто задаваемые вопросы
Есть ли в мобильных телефонах транзисторы?
С 1950-х годов телефоны и компьютеры прошли долгий путь. Волшебная технология, которая делает это возможным, — кремниевый транзистор. Телефоны и компьютеры прошли долгий путь с 1950-х годов. Волшебная технология, которая делает это возможным, — кремниевый транзистор.
Сколько транзисторов в s10?
Вот как выглядят 6 миллиардов транзисторов. Новый микропроцессор Qualcomm Snapdragon 855.
Сколько транзисторов в iPhone 11?
«iPhone 11 Pro — лучшая платформа для машинного обучения среди всех смартфонов, — сказал Сантанам. Что касается архитектуры, Apple использует 7-нанометровые транзисторы (как в A12 Bionic), и сейчас их 8,5 млрд — это огромное обновление по сравнению с A12 Bionic, в котором было 6,9 млрд транзисторов.
Сколько транзисторов в Smart TV?
Автономный ТВ-приемник использует 24 транзистора. Для этого приемника были разработаны два тюнера. Более чувствительный использует тетродные транзисторы в ВЧ усилителе, смесителе и генераторе.
Сколько транзисторов в ЦП 2021?
По состоянию на 2021 год максимальное количество транзисторов в коммерчески доступных микропроцессорах составляет 57 миллиардов полевых МОП-транзисторов в системе Apple M1 Max на базе процессора ARM, изготовленной с использованием 5-нм техпроцесса полупроводников TSMC.
Сколько транзисторов в оперативной памяти?
Статическая оперативная память (SRAM) состоит из триггеров, бистабильной схемы, состоящей из четырех-шести транзисторов. Как только триггер сохраняет бит, он сохраняет это значение до тех пор, пока в нем не будет сохранено противоположное значение. SRAM обеспечивает быстрый доступ к данным, но физически она относительно велика.
Есть ли в iPhone 13 M1?
Apple решила не использовать чип M1 для iPhone 13. Вместо этого компания решила использовать прошлогодний A14 Bionic и разработать совершенно новый чип. Компания заявила, что этот новый чип работает как минимум на 50 % быстрее, чем у конкурентов, поэтому iPhone 13 по-прежнему остается мощным смартфоном.
Сколько транзисторов в ноутбуке?
Без учета оперативной памяти и твердотельных накопителей у вас, вероятно, от 2 до 4 миллиардов транзисторов. Возможно, намного больше, если у вас есть высокопроизводительный графический процессор. Добавьте по 1 транзистору на каждый бит оперативной памяти (то есть 8 ГБ = 64 миллиарда).
Сколько транзисторов в чипе 5G?
Это позволяет разместить внутри компонента 11,8 млрд транзисторов, что почти на 40 % больше по сравнению с 8,5 млрд в A13 Bionic.
Сколько транзисторов в iPhone XR?
У Apple A13 самое большое количество транзисторов среди чипов, которые когда-либо использовались в iPhone: всего 8,5 млрд транзисторов. Apple A12, на котором работают iPhone XS, XS Max и XR, имеет 7 транзисторов.
Что такое мобильный транзистор?
Цифровой транзистор для поверхностного монтажа
В цифровом транзисторе сопротивление встроено в базу и амперметр. Этот транзистор также называют RET (Resistance Equipped Transistor). Этот тип транзистора используется в мобильных телефонах для снижения потребляемого тока.
Сколько там транзисторов?
В результате с момента изобретения технологии было отгружено 2 913 276 327 576 980 000 000 транзисторов. Это 2,9 секстиллиона. Для сравнения: в Млечном Пути всего 200 миллиардов звезд, а в человеческом теле 100 триллионов клеток.
Сколько транзисторов у Ryzen 9 5900x?
Однако чиплеты были переработаны и теперь имеют размеры ~80,7 мм^2 и содержат 4,15 млрд транзисторов. Это немного больше, чем у ПЗС-матриц Zen 2 с ~74 мм^2 кремния и 3,9 млрд транзисторов.
Насколько миллиард равен транзистору?
В июле 2015 года они представили первые в полупроводниковой отрасли тестовые чипы с рабочими транзисторами, выполненные по норме 7 нм. Этот прорыв может привести к размещению более 20 миллиардов транзисторов на чипе размером с ноготь. Это примерно в 10 раз больше, чем в современных чипах.
Сколько транзисторов на i9?
Говоря о пространстве и увеличенных ядрах, наши расчеты показывают, что восьмиядерный кристалл 11-го поколения имеет площадь около 270 мм² и состоит из 6 млрд транзисторов по сравнению с примерно 205 мм² и 4,2 млрд транзисторов для 10-го поколения и 180 мм² для соответствия ядра и резьбы. 9-е поколение
Сколько транзисторов в A12 Bionic?
А12 производится TSMC с использованием 7-нанометрового техпроцесса FinFET. Он стал первым потребительским продуктом, содержащим 6,9 млрд транзисторов. Размер кристалла A12 составляет 83,27 мм2, что на 5 % меньше, чем у A11.
Сколько транзисторов в M1?
В M1 16 миллиардов транзисторов, и это больше, чем Apple когда-либо вкладывала в микросхему для самого быстрого ядра ЦП, доступного в кремнии с низким энергопотреблением, и беспрецедентной производительности ЦП на ватт.
Сколько транзисторов в ЦП 2019?
39,54 миллиарда полевых МОП-транзисторов. По состоянию на 2019 год наибольшее количество транзисторов в коммерчески доступном микропроцессоре составляет 39,54 миллиарда полевых МОП-транзисторов в процессоре AMD Epyc Rome на базе Zen 2, который представляет собой трехмерную интегральную схему (с восемью кристаллами в одном корпусе), изготовленную с использованием технологий TSMC. Процесс производства полупроводников FinFET 7 нм.
Что делают компьютерные чипы?
Компьютерный чип, также называемый полупроводником или интегральной схемой, представляет собой набор электронных схем, напечатанных на проводящем материале, обычно на кремнии. Они образуют физические строительные блоки, используемые для создания компьютеров и запуска программного обеспечения.
Сколько транзисторов на SD-карте?
С другой стороны, быстрый подсчет показывает, что на карте памяти microSD емкостью 256 ГБ примерно 1 триллион транзисторов (при условии, что 2 бита на транзистор с MLC NAND), которые занимают ту же площадь, что и многоядерный процессор (у i7-8700K есть кристалл площадь 149 мм ^ 2, SD-карта примерно 165 мм ^ 2).
Сколько транзисторов в i5?
Используя несколько более поздних чипов Intel, похоже, что упомянутая выше константа должна составлять около 3 миллионов транзисторов нм^2/мм^2, поэтому подключение i5–8600K дает оценку около 2,2 миллиарда фишек плюс-минус довольно большой запас.
Вы читаете бесплатную статью с мнениями, которые могут отличаться от премиальных инвестиционных услуг The Motley Fool. Станьте участником Motley Fool сегодня, чтобы получить мгновенный доступ к рекомендациям лучших аналитиков, подробным исследованиям, инвестиционным ресурсам и многому другому. Узнать больше
Что происходит с чипом Apple A8 с большим количеством транзисторов?
На мероприятии Apple (AAPL 2,09 %), посвященном iPhone 6 и 6 Plus, Фил Шиллер из компании объявил, что чип A8, обнаруженный внутри телефонов, состоит из 2 миллиардов транзисторов.
Это очень много транзисторов, примерно в два раза больше, чем в процессоре Apple A7 предыдущего поколения.
Одно наблюдение, которое я смог сделать, проводя тесты производительности на своем iPhone 6 Plus, заключается в том, что производительность процессора и графики на самом деле не так уж сильно улучшилась по сравнению с процессором A7 предыдущего поколения.
Итак, это заставило многих, включая меня, задать вопрос: "Куда делись все эти транзисторы?"
Давайте посмотрим на чип
Сначала я подумал, что Apple увеличила размер графического процессора и, возможно, добавила кеш-память 3-го уровня гораздо большего объема. Однако благодаря Chipworks и анализу, проведенному экспертом по микросхемам Хансом де Врисом, оказалось, что это первоначальное предположение было неверным.
Источник: Ханс де Врис
На самом деле, если вы внимательно посмотрите на картинку, вы увидите, что ядра ЦП были более или менее уменьшены по сравнению с ядрами ЦП, найденными в A7 (и минимальное увеличение производительности в моем тестировании подтверждает это). Кроме того, вы можете видеть, что Apple не увеличила размер кеша, так как блок SRAM в A8 (из которого состоит кеш) выглядит примерно вдвое меньше, чем в A7.
Графический процессор выглядит немного крупнее, вероятно, из-за улучшений, которые были реализованы в графическом процессоре PowerVR Series 6XT по сравнению с графическим процессором Series 6 (благодарность принадлежит Райану Смиту из AnandTech за то, что он безошибочно идентифицировал графический процессор как Series 6XT).
Что действительно выделяется, так это то, что довольно большой процент кристалла выделяется для «неосновных» частей. Как я уже писал ранее, Apple сообщила, что создаст собственный аппаратный блок для распознавания лиц (а также совершенно новый процессор сигналов изображения). Мне небезосновательно любопытно, какая часть кристалла здесь предназначена для обработки сигналов изображения и/или распознавания лиц.
Что еще Apple могла туда напихать?
Чтобы попытаться понять, что, возможно, добавила Apple, я перехожу к презентации группы мобильных и коммуникационных технологий Intel (NASDAQ: INTC), в которой показаны некоторые из новых аппаратных блоков, которые компания добавила в свои Atom Z3480/Z3580. процессоров по сравнению с чипами предыдущего поколения серии Z2500.
Я предполагаю, что Apple добавила новые блоки видеокодировщика/декодера (обратите внимание, что iPhone 6/6 Plus теперь поддерживает захват видео 1080p со скоростью 60 кадров в секунду, по сравнению с 30 кадрами в секунду в 5s), и потенциально добавлен выделенный процессор видеосигнала в том же духе, что Intel сделала с Z3480/Z3580.
Если Джонс прав, и если Apple не удалось добиться довольно серьезных уступок в цене со стороны своего партнера-производителя Taiwan Semiconductor (TSM 0,22%), то теоретически этот чип A8 стоит значительно больше, чем по сравнению с предыдущим чипом A7 — примерно в два раза больше, если исходить из аналогичной стоимости транзистора.
Дурацкий итог
Похоже, что Apple добавила значительное количество (потенциально дорогостоящих) транзисторов в свой дизайн A8 вместо A7. Хотя у нас есть некоторое представление о том, что Apple могла добавить в A8 по сравнению с A7, трудно представить, что все, что я описал выше, отвечает за дополнительный 1 миллиард транзисторов.
Эта статья представляет мнение автора, который может не согласиться с «официальной» рекомендацией консультационной службы премиум-класса Motley Fool. Мы пестрые! Ставя под сомнение инвестиционный тезис — даже собственный — помогает всем нам критически относиться к инвестированию и принимать решения, которые помогают нам стать умнее, счастливее и богаче.
На протяжении десятилетий количество крошечных транзисторов, входящих в состав микросхем интегральных схем, удваивалось каждые два года. Это явление, которое стало известно как закон Мура, означало более быстрые и мощные компьютеры. Но в последние годы прогресс замедлился, а некоторые говорят, остановился по законам физики. Критики говорят, что увеличение количества схем на кремниевых чипах достигло своего предела, и вычисления остановятся на нынешнем уровне, пока не будет найден альтернативный подход.
Мукеш Кхаре не согласен. Кхаре, отвечающий за все исследования в области полупроводников в IBM, считает, что проблемы физики можно преодолеть. Он видит многообещающее будущее в добавлении большого количества транзисторов, мельчайших вычислительных машин.
Должны ли мы заботиться? Абсолютно, говорит Кхаре. По мере того, как электронные устройства становятся все меньше и все более распространенными, «размещение большего количества транзисторов на микросхеме — это способ, которым мы можем продолжать приносить больше ценности, больше функциональности, меньше затрат и меньшего энергопотребления», — объясняет он. И они также имеют решающее значение для больших компьютерных систем. «С системной точки зрения мы продолжаем помещать все больше и больше транзисторов в микросхемы, чтобы иметь все более и более сложные функции, интегрировать их для повышения производительности наших систем и снижения энергопотребления».
Насколько малы 7 нм?
100 нм
Диаметр человеческого волоса
7 нм
Диаметр новейших транзисторов
2,5 нм
Диаметр хромосомы человека
Новые материалы, структуры и инновации
А как насчет законов физики? Что ж, на пути к все меньшим чипам простое уменьшение размера транзисторов не является решением. По мере того, как они становятся меньше, их становится намного труднее отпечатывать на чипах. И сам их масштаб и близость могут влиять на электрические свойства. Например, между ними легче «просачиваться» сигналы.
"Теперь речь идет о новых материалах, новых структурах, новых инновациях", — говорит Кхаре. «Речь идет об инновациях, а не о масштабировании. На физическом уровне мы по-прежнему хотим сделать вещи меньше, но то, как мы это делаем, требует совсем других концепций и идей на более фундаментальном уровне и уровне материалов… Раньше это было больше [о] геометрии».
При таком подходе команда Кхаре в партнерстве с GLOBALFOUNDRIES и Samsung из Колледжа нанотехнологий и инженерии Политехнического института SUNY (SUNY Poly CNSE) добилась этого. В июле 2015 года они представили первые в полупроводниковой промышленности тестовые чипы с нормой 7 нм (нанометры) с функционирующими транзисторами. Этот прорыв может привести к размещению более 20 миллиардов транзисторов на чипе размером с ноготь. Это примерно в 10 раз больше, чем в современных чипах.
Если рассматривать это глубже, учтите, что в большинстве используемых сегодня чипов используется технология 22 нм или 14 нм. Таким образом, новые транзисторы как минимум вдвое меньше нынешних. И мы говорим о очень маленьких размерах — в 100 000 раз меньше ширины человеческого волоса и примерно в два с половиной раза больше окружности нити вашей ДНК.
Читайте также: