Что такое техпроцесс процессора
Содержание:
В этой публикации, друзья, рассмотрим, что такое техпроцесс процессора. Это один из параметров процессора, с которым мы столкнёмся при выборе последнего, при детальном изучении его характеристик и сравнении разных вариантов к покупке. Поговорим также о том, какую эволюцию прошёл техпроцесс процессоров. И, конечно же, разберём сопутствующие вопросы – как и на что влияет техпроцесс, процессор с каким техпроцессом лучше, стоит ли вообще обращать внимание на этот параметр процессора при его выборе.
↑ Техпроцесс процессора: что это
Техпроцесс (технологический процесс) процессора — это способ и стандарт изготовления полупроводниковых микросхем процессора, точнее его центрального компонента, а это кристалл кремния, на котором размещены миллиарды транзисторов. Характеризуется минимальным размером структурных элементов транзисторов на кристалле процессора. Техпроцесс измеряется в нанометрах (нм), реже — в ангстремах (Å) (1 нм = 10 Å). Указывает на размеры транзисторов и расстояние между ними. Например, техпроцесс 7 нм означает, что минимальные размеры транзисторов и расстояния между ними составляют порядка 7 нанометров.
В 1990-х годах полупроводниковая индустрия использовала техпроцессы от 500 нм и больше. В 2000-х годах отрасль начала активно переходить на более мелкие техпроцессы: сначала 90 нм, затем 65 нм, а позже и 45 нм. С каждым новым шагом процессоры становились мощнее и энергоэффективнее. На рубеже 2010-х годов на смену старым технологиям пришли техпроцессы 32 нм и 22 нм. И с каждым годом уровень миниатюризации продолжал расти. Современные процессоры используют в основном техпроцессы 7 нм и менее. 2024-й стал годом разработки сложнейшей технологии – техпроцесса 2 нм. Что открывает новые горизонты для производительности и энергоэффективности процессоров.
Техпроцесс играет ключевую роль в развитии процессоров. Во-первых, уменьшение размеров транзисторов делает процессор более энергоэффективным. Каждый транзистор потребляет меньше энергии, что особенно важно для мобильных устройств, ноутбуков и других энергоограниченных устройств. Это позволяет увеличивать время работы от батареи, не жертвуя производительностью.
Во-вторых, современные техпроцессы повышают производительность процессоров. Благодаря уменьшению размеров транзисторов на том же кристалле можно разместить больше вычислительных ядер, увеличить объём встроенной кэш-памяти или добавить дополнительные функциональные модули - графические ядра или специализированные ускорители, например, нейропроцессоры для задач искусственного интеллекта.
Кроме того, использование более тонких техпроцессов помогает снизить тепловыделение. Это означает, что процессор остаётся холоднее при той же нагрузке, что облегчает его охлаждение и позволяет работать на более высоких частотах без перегрева.
Наконец, уменьшение техпроцесса увеличивает плотность транзисторов. Это не только улучшает вычислительные способности процессора, но и делает его более компактным. Меньший размер чипа позволяет уменьшить размеры устройств, например, смартфонов, а также снижает стоимость материалов.
Итак, друзья, современные техпроцессы достигли невероятного уровня миниатюризации. Многие из процессоров, выпущенных компанией Intel в последние два года, имеют старый техпроцесс 10 нм от 2018 года, но есть также выпущенные по новым техпроцессам 7 нм и 5 нм. И есть даже несколько новейших мобильных процессоров с техпроцессом 3 нм от 2024 года. Техпроцесс – то из немногих поприщ, где компания AMD в целом опережает Intel. С техпроцессом 7 нм AMD массово выпустила процессоры в 2019 году. В 2022 году появились процессоры с техпроцессами 6 нм и 5 нм. Начиная с 2023 года – процессоры с техпроцессом 4 нм.
Это первенство AMD обусловлено партнёрством в этом вопросе с тайваньской компанией TSMC, самым большим монопрофильным производителем полупроводников. TSMC активно занимается разработкой и производством современных техпроцессов для полупроводников. Производит чипы для ведущих технологических компаний – AMD, Apple, Nvidia.
Тогда как Intel полагается только на свои усилия и самостоятельно разрабатывает свои техпроцессы. Недавно TSMC заявила о готовности новейшего техпроцесса 2 нм, который планируется к коммерческому производству в ближайшие годы. На фоне этого Intel активно работает над собственными техпроцессами, также двигаясь в сторону миниатюризации. В ближайшие годы компания планирует внедрить техпроцессы Intel 20A и Intel 18A, которые должны предложить характеристики, сопоставимые с техпроцессами 2 нм и 1,8 нм соответственно. Но Intel ещё работать и работать над этим.
Каждый шаг к уменьшению техпроцесса сопровождается разными техническими сложностями. Однако уменьшение техпроцесса - это неизбежный путь для повышения эффективности и функциональности современных процессоров.
↑ Процессор с каким техпроцессом лучше
Итак, друзья, чем меньше техпроцесс, тем лучше. Тем лучше его энергоэффективность, что значимо для мобильных и портативных устройств. И имеет значение «постольку поскольку» для стационарных компьютеров. Так, если процессор будет потреблять меньше электроэнергии, это не скажется ощутимо на ежемесячных счетах за электроэнергию, но в совокупности за несколько лет экономия может быть сколь-нибудь значимой.
В каких-то случаях с энергоэффективным процессором можно сэкономить на системе охлаждения, взяв стоящий дешевле кулер с меньшей рассеиваемой мощностью или отказавшись от жидкостной системы охлаждения в пользу башенного кулера. Пример такого случая – выбор между процессорами AMD Ryzen 5 8600G и Intel Core i5-14400. Оба из последних поколений, оба из среднеуровневой ниши, с одинаковым базовым TDP 65 Вт. Согласно тестам бэнчмарка PassMark, процессоры с примерно одинаковой общей производительностью.
Но при этом Intel Core i5-14400 произведён по старому техпроцессу 10 нм, и максимальный TDP у него 154 Вт.
Тогда как AMD Ryzen 5 8600G произведён по современному техпроцессу 4 нм, и максимальный TDP у него 88 Вт.
При выборе AMD Ryzen 5 8600G в качестве охлаждения нам может быть достаточно даже его боксового кулера. Для активных нагрузок можно взять любой сторонний кулер с рассеиваемой мощностью 105 Вт или немногим более, такой не будет стоить заоблачных денег. А вот для Intel Core i5-14400 придётся уже брать башенный кулер с рассеиваемой мощностью от 200 Вт. Хороший такой стоит хороших денег. Соответственно, разница между тратами на охлаждение в случае этих двоих процессоров может быть существенной.
Однако, друзья, если брать нишу процессоров базовой производительности, все они будут с небольшим максимальным TDP. Им хватит кулера с рассеиваемой мощностью до 150 Вт. Решающим же фактором цены многих таких кулеров будет их исполнение, качество, авторитет производителя, а не максимальный TDP, на который они рассчитаны.
Производительные процессоры, как правило, всегда горячие. Плюс к этому, может потребоваться запас рассеивающей мощности на перспективу разгона. Без хорошего недешёвого охлаждения здесь не обойтись ни при каком раскладе.
Больше об охлаждении, о том, как его правильно рассчитать – в статье «Воздушное или жидкостное охлаждение для мощного компьютера».
Вообще же, друзья, техпроцесс процессора – это параметр, на который стоит обращать внимание в последнюю очередь, если выбор между рассматриваемыми процессорами сложно сделать, ориентируясь на более значимые их характеристики. А таких уйма, детально о значимых вещах при выборе процессора – в статье «Как выбрать процессор ПК в 2025 году».