آشنایی با اصطلاح نانومتر در پردازنده ها

هنگام خرید یک گوشی هوشمند یا کامپیوتر، معمولاً رم، تعداد هسته های پردازنده، سرعت کلاک پردازنده، گرافیک و موارد دیگر را بررسی می کنید. با این حال، مشخصات بسیار مهم دیگری نیز وجود دارد که باید هنگام خرید دستگاه بعدی خود بررسی کنید: یعنی نانومتر یک پردازنده. بنابراین، بیایید ببینیم nm (نانومتر) در یک پردازنده چیست و چگونه در عملکرد تلفن یا کامپیوتر شما تفاوت ایجاد می کند.

نانومتر (nm) در CPU چیست؟

nm مخفف نانومتر، واحد اندازه گیری طول است؛ 1 نانومتر برابر با 0.000000001 متر است که کاملاً دقیق است. در یک CPU، نانومتر برای اندازه گیری اندازه ترانزیستورهای سازنده یک پردازنده استفاده می شود. میلیاردها ترانزیستور در یک CPU وجود دارد که محاسبات را از طریق سیگنال های الکتریکی با روشن و خاموش کردن انجام می دهند. در اصطلاح فناوری، نانومتر پردازنده به عنوان یک گره پردازشی (Process Node) یا فرآیند فناوری (Technology Process) یا فقط نود (node) نیز شناخته می شود. این فرآیند تولید و طراحی یک CPU است که از طریق لیتوگرافی ساخته شده است.

معمولاً وقتی به مشخصات یک گوشی هوشمند یا کامپیوتر نگاه می کنید، به سراغ مشخصات با اعداد بالاتر می روید. مورد nm کاملا برعکس است. نانومتر کمتر به دلایل زیر برای دستگاه شما بهتر است:

1. قدرت کارآمدتر: برای روشن یا خاموش شدن، ترانزیستورها نیاز به برق دارند. بنابراین، یک ترانزیستور نانومتر کمتر به این معنی است که برای کارکردن ترانزیستور کمتری نیاز است. وقتی به تمام ترانزیستورهای یک CPU نگاه می‌کنید، مصرف انرژی پایین‌تر در کل تفاوت زیادی ایجاد می‌کند. این باعث می شود که پردازنده شما در مقایسه با یک پردازنده نانومتری بالاتر با ترانزیستورهای بزرگتر، مصرف انرژی بیشتری داشته باشد.
2. خنک کننده کمتر مورد نیاز است: در رابطه با اولین نکته، زمانی که ترانزیستورهای CPU شما انرژی کمتری مصرف می کنند، به طور کلی گرمای کمتری تولید می شود. بنابراین، دستگاه شما برای ادامه کار بهینه به خنک کننده کمتری نیاز دارد.
3. ترانزیستورها سریعتر هستند: هنگامی که اندازه ترانزیستور کوچکتر است، فاصله کمتری بین آنها وجود دارد. فاصله کمتر به این معنی است که سیگنال الکتریکی سریعتر حرکت می کند و عملکرد کلی CPU را سریعتر می کند.
4. چگالی ترانزیستور بیشتر است: نانومتر پایین‌تر مزیت قابل توجه دیگری دارد. تراکم ترانزیستور را در CPU افزایش می دهد. دو پردازنده هم اندازه با تعداد نانومترهای متفاوت در مجموع تعداد ترانزیستورهای متفاوتی خواهند داشت. یک پردازنده nm کمتر می تواند در ترانزیستورهای بیشتری قرار بگیرد و ترانزیستورهای بیشتر معمولاً به قدرت محاسباتی بیشتر ترجمه می شود.

نمونه های واقعی از عملکرد بهتر CPU با نانومتر پایین تر

بیایید مثالی را در نظر بگیریم که در آن نانومتر کمتر باعث می‌شود ماشین کلی سریع‌تر شود. اگر گلکسی اس 22 پلاس را با اینفینیکس نوت 10 پرو مقایسه کنید، مشخصات مشابه زیادی خواهید یافت. به عنوان مثال، هر دو دارای یک پردازنده هشت هسته ای و 8 گیگابایت رم هستند. هر دو نوع حافظه داخلی 128 یا 256 گیگابایتی دارند. حتی اندازه و وضوح صفحه نمایش آنها تقریباً یکسان است. بنابراین، چرا گلکسی اس 22 پلاس از نظر عملکرد بسیار بهتر است؟ بله، شما آن را حدس زدید. این نانومتر پردازنده آن به همراه سرعت کلاک است که در عملکرد آن تاثیر می گذارد.

سامسونگ گلکسی اس 22 پلاس از پردازنده 4 نانومتری استفاده کرده، در حالی که اینفینیکس نوت 10 پرو از پردازنده 12 نانومتری بهره می برد. بنابراین، تفاوت زیادی در فاصله بین ترانزیستورهای آنها وجود دارد که تفاوت عمده ای از نظر بازده و عملکرد ایجاد می کند.

پردازنده های اینتل و AMD چه اندازه نانومتری دارند؟

در زمان نگارش این مقاله، اینتل پردازنده های 10 نانومتری تولید می کند و قصد دارد تا سال 2023 پردازنده های 7 نانومتری را عرضه کند. نمونه ای از پردازنده 10 نانومتری اینتل Core i3-8121U است. AMD در بازی جلوتر است و پردازنده‌های 7 نانومتری را در حال حاضر ارائه می‌کند. AMD Ryzen 7 5750G و AMD Ryzen 7 5800G چند نمونه از پردازنده های 7 نانومتری AMD هستند.

ممکن است اینتل از نظر گره های پردازشی کمبود داشته باشد. با این حال، آن را با ویژگی های دیگری مانند اورکلاک، عملکرد بازی و هسته ها جبران می کند. AMD در اینجا حرف اول را می زند، اما اینتل آن را جبران می کند، بنابراین اگر از CPU اینتل استفاده کنید، در مضیقه نخواهید بود. علاوه بر این، از آنجایی که اینتل و AMD از تولیدکنندگان مختلفی برای پردازنده‌های خود استفاده می‌کنند، تفاوت‌هایی بین معنای «7 نانومتری» برای هر شرکت وجود دارد.

بنابراین، همانطور که در بالا توضیح داده شد، نانومتر یک CPU به معنای واحد پردازش کارآمدتر است. در حالی که تمام مشخصات دیگر یک گوشی یا رایانه را در نظر می گیرید، باید فرآیند تولید نانومتری CPU را نیز در نظر بگیرید.