Mục lục:
Bộ vi xử lý điện thoại di động đã phát triển trong nhiều năm. Chúng tôi hiện có bộ vi xử lý mạnh hơn, tiết kiệm năng lượng hơn và nhỏ hơn nhiều. Các chìa khóa để phát triển liên tục này là nanomet. Đối với nhiều người trong chúng ta, từ này nghe sẽ không quen thuộc lắm. Nhưng nó đại khái là thứ đã cho phép chúng ta có những chiếc máy tính gần như mini trong lòng bàn tay ngày nay. Chúng tôi cho bạn biết tại sao chúng lại quan trọng như vậy và kiến trúc dựa trên kích thước nanomet nhỏ hơn có ý nghĩa gì.
Nanomet, bộ xử lý và bóng bán dẫn
Bản thân nanomet chỉ là một đơn vị đo lường, chính xác là độ dài. Nếu chúng ta cố gắng chuyển đổi từ nanomet sang mét, chúng ta thấy một số lượng vô lý, nhưng đối với điều tò mò nhất: một nanomet bằng một phần tỷ mét. Để đơn giản hóa nó, chúng ta sẽ không thể nhìn thấy thứ gì đó được xây dựng trong các không gian này. Đó là nơi mà tầm quan trọng của nó xuất hiện. Các thành phần của bộ xử lý được xây dựng theo quy mô này.
Một bộ xử lý được tạo thành từ các bóng bán dẫn, đây là đơn vị xử lý cơ bản của nó. Họ phụ trách hành vi giống như một bit và bắt chước các trạng thái đơn giản nhất của nó là 0 hoặc 1. Với điều này, nó có thể để năng lượng đi qua hoặc không. Đơn giản hóa điều này, chúng ta có thể hiểu một chút là bóng đèn có thể ở hai trạng thái là tắt hoặc bật. Bằng cách kết hợp một số bóng bán dẫn, chúng ta có thể tạo ra một cổng logic có thể thực hiện các hoạt động nhỏ và đơn giản. Nhưng bằng cách thêm nhiều cổng logic, số lượng hoạt động bạn có thể thực hiện sẽ tăng lên, cũng như độ phức tạp của chúng.
Mối quan hệ giữa nanomet và bộ xử lý nằm ở các bóng bán dẫn. Như chúng tôi đã nói trước đây, đây là đơn vị cơ bản của bạn. Bên trong một bộ xử lý, chúng ta tìm thấy hàng ngàn hoặc hàng triệu bóng bán dẫn. Số tiền đã thay đổi trong những năm qua do tiến độ giảm quy mô. Rõ ràng đây không phải là ý thích đơn thuần, nó không chỉ nhằm mục đích giảm kích thước của bộ vi xử lý để có thể tạo ra những chiếc smartphone nhỏ hơn hoặc mỏng hơn. Mục tiêu chính của nó là tăng số lượng bóng bán dẫn trong bộ xử lý mà không làm tăng kích thước của nó.
Lợi thế của điều này là rõ ràng. Số lượng bóng bán dẫn càng lớn chúng ta sẽ có nhiều cổng logic hơn có khả năng thực hiện các hoạt động phức tạp hơn trong thời gian ngắn hơn. Kết quả của việc này là một "sức mạnh" lớn hơn khi nói đến việc xử lý thông tin. Ngoài ra, bằng cách bao gồm một số lượng lớn hơn các bóng bán dẫn, chúng tôi cũng có được sự gia tăng hiệu quả năng lượng. Điều này là do các bóng bán dẫn có ít không gian hơn giữa chúng, do đó, sự truyền năng lượng giữa chúng hiệu quả hơn nhiều do đó tổn thất được giảm bớt. Ví dụ rõ ràng về điều này là việc chuyển từ Snapdragon 820 sang 830 khi nó thay đổi kiến trúc cơ sở từ 14 thành 10 nanomet với tất cả những lợi thế mà điều này mang lại. Như giảm kích thước 36% và nhiều thành phần bên trong hơn. Tất cả điều này có nghĩa là đối với người dùng, họ sẽ có một chiếc điện thoại di động có sức mạnh cho phép họ di chuyển bất kỳ ứng dụng hoặc trò chơi nào mà không làm rối tung lên, cộng với việc tiêu thụ pin sẽ giảm xuống nên khả năng tự chủ sẽ cao hơn.
Sự phát triển và tương lai của bộ vi xử lý
Ban đầu, các bóng bán dẫn bên trong bộ vi xử lý không được sản xuất theo đơn vị nanomet mà là micrômet. Chúng là những bộ vi xử lý kém hiệu quả hơn và kém mạnh hơn nhiều so với những bộ xử lý hiện tại. Chỉ trong một vài năm, những tiến bộ to lớn đã được thực hiện trong việc giảm bóng bán dẫn. Kể từ năm 2013 với phiên bản cao cấp mang chip Qualcomm Snapdragon 800 28 nanomet. Cho đến năm 808 và 810, chúng được giảm xuống còn 20 nanomet. Sau đó, gần như ngày hôm nay chúng tôi bước vào với 820-821 được xây dựng trong 14 nanomet và gần đây nhất là 835 được xây dựng trong 10 nanomet. Sự tiến hóa có thể được nhìn thấy bằng mắt thường, giảm kích thước của các bóng bán dẫn để tạo ra các bộ vi xử lý mạnh mẽ và hiệu quả hơn.Ngày nay, chúng ta đang ở mức 10 nanomet, nhưng đã có dự đoán là sẽ chuyển sang 7. Rõ ràng là khi chúng ta tiếp tục phát triển theo cách này, chúng ta sẽ tìm ra một rào cản vật lý không cho phép chúng ta giảm kích thước của bóng bán dẫn thêm nữa và chúng ta sẽ phải đổi mới nếu không thì.
