ماذا تعني نانومتر على المعالجات؟
 |
ماذا تعني نانومتر على المعالجات؟ |
عندما تعلن الشركة المصنعة للمعالج عن منتج جديد ، يسعى الكثير من الناس قريبًا إلى معرفة مقاييس النانومتر ، التي تم تحديدها بواسطة اختصار nm. يلعب هذا المقياس دورًا مهمًا في الأداء العام للمكونات ، سواء على أجهزة الكمبيوتر أو الأجهزة المحمولة. أدناه ، سأشرح لك ما تعنيه النانومتر في المعالجات.
نانومتر (نانومتر) هي وحدة قياس موحدة من قبل النظام الدولي ، يتم استخدامها للتعبير عن الأبعاد على المقياس المجهري. النانومتر الواحد يعادل واحدًا من المليار من المتر ، وهو ما يعادل 0.0000000001 م على مقياس عددي.
من حيث المقارنة ، يبلغ سمك الورقة عادةً 100 نانومتر ، بينما يتراوح سمك شعرة الإنسان بين 80000 و 100000 نانومتر. يبلغ قطر فيروس الأنفلونزا ، على سبيل المثال ، حوالي 30 نانومتر.
لذلك ، يتم استخدام نانومتر لتحديد حجم الأشياء الصغيرة جدًا ، والتي يصعب (أو من المستحيل) رؤيتها بالعين المجردة.
المحتويات :
1 ما هو دور نانومتر في المعالجات؟
2 من أين وصلنا؟ هل من الممكن أن تتطور أكثر؟
ما هو دور نانومتر في المعالجات؟
عندما نقول أن المعالج يحتوي على 7 نانومتر ، على سبيل المثال ، فهذا يعني أن المسافة بين طرفي الترانزستور هي بالضبط 7 نانومتر.
من المهم للغاية أن تكون هذه المسافة صغيرة قدر الإمكان. هذا لأنه يوجد داخل المعالج مليارات الترانزستورات المسؤولة عن معالجة البيانات ، وتعمل بشكل أساسي كمفاتيح: يمكن أن تكون مفتوحة لتحرير الطاقة أو مغلقة لمنع تدفق الحمل.
المعالجات صغيرة بالفعل ، مع ترانزستورات أصغر ، لذلك كلما كانت المسافة بين المكونات أقصر ، كان الأداء أفضل ، لأنه سيكون هناك مساحة خالية أكبر لإدخال ملايين الترانزستورات الأخرى دون الحاجة إلى إنشاء نموذج أكبر. من المهم ملاحظة أن الشركات المصنعة تتجنب الرقائق الكبيرة لأنها تميل عادةً إلى تقديم مشاكل حرارية.
بالإضافة إلى الأداء ، يوفر النطاق الأصغر من النانومترات أيضًا توفيرًا أفضل للطاقة ، حيث أن المسافة بين الإلكترونات أقصر وهناك مقاومة أقل. أي أن المعالج 7 نانومتر ، على سبيل المثال ، يمكن أن يكون أكثر قوة وكفاءة من حيث استهلاك الكهرباء من معالج 10 نانومتر.
من أين وصلنا؟ هل من الممكن أن تتطور أكثر؟
للحصول على فكرة ، كان من الشائع في عام 1987 إنتاج معالجات بعمارة 800 نانومتر. بعد سنوات ، وبصورة أدق في عام 2001 ، قدمت الصناعة بالفعل رقائق تعتمد على 130 نانومتر.
في عام 2018 ، شهدنا قفزة أكبر: بدأت TSMC ، إحدى أكبر الشركات المصنعة في الصناعة ، في بناء مصنع قادر على تصنيع رقائق 5 نانومتر. يتم استخدام هذا المعدل في أفضل الموديلات من Qualcomm و Apple ، مثل Snapdragon 888 و A15 Bionic ، على التوالي.
سعيًا للتطور أكثر ، أعلنت TSMC نفسها بالفعل أن لديها خططًا لتطوير معالجات 3 نانومتر. تعد الشركة بزيادة في الأداء تتراوح بين 10٪ و 15٪ مقارنة بعملية 5 نانومتر ، بالإضافة إلى تحسين استهلاك الطاقة بنسبة 30٪.
على الرغم من أنه خبر سار ، إلا أنه لا ينبغي أن يحدث هذا الانخفاض إلى ما لا نهاية ، لأنه في مرحلة ما ستكون المسافة بين الترانزستورات صغيرة جدًا بحيث تقترب بشكل خطير من الأبعاد الفيزيائية للذرات. إذا حدث هذا ، فإن قوانين الفيزياء تتغير إلى قوانين الكم ، مما يلغي العديد من جوانب الكهرباء والتحمل التي ذكرتها سابقًا.
ومع ذلك ، فإن الصناعة تتطور باستمرار ، وخاصة صناعة تصنيع الرقائق. لذلك ، الوقت وحده هو الذي سيحدد عدد النانومترات التي لا يزال من الممكن تقليلها عند إنشاء معالج جديد. بغض النظر عن القيمة ، سيكون هناك العديد من الفوائد لكل من الأجهزة المحمولة (الهواتف المحمولة والأجهزة اللوحية) وأجهزة الكمبيوتر.
تعليقات