När hårdvara diskuteras är ordet ”nanometer” något som ofta dyker upp. Vad betyder egentligen det och gör det någon faktisk skillnad? Vi reder ut begreppet och frågar oss om 10 nm och 10 nm verkligen är samma sak.
Intel tillverkar sina konsumentprocessorer på antingen 14 eller 10 nanometers (nm) tillverkningsprocess. AMD håller sig till 12 eller 7 nm. Vad betyder detta egentligen? Varför är ”nanometer” en så viktig grej när det kommer till tillverkares marknadsföring av nya hårdvaruarkitekturer och produkter?
Vad betyder nanometer?
I korta drag betyder begreppet nanometer hur tätt intill varandra transistorer inuti en processor kan placeras. Antalet transistorer i en processor samt avståndet mellan dessa är något tillverkare ständigt försöker förbättra. Ju närmare två transistorer är varandra ju kortare avstånd måste elektroner färdas för att ta sig från punkt A till punkt B. Ett kortare avstånd innebär att tiden som går åt minskas. Behöver elektronerna färdas kortare sträckor innebär det även att motståndet minskas och detta leder i sin tur till minskad energikonsumtion och lägre värmeutveckling.
En kanske lite halvklumpig liknelse är att du vill förvara tändstickor i en tändsticksask. Ju längre och tjockare dessa tändstickor är ju färre får du plats med i en ask. Förutsatt att den fysiska storleken på asken ska vara fortsatt liten och behändig. Har du däremot tändstickor som är mycket kortare och smalare kan du få plats med fler tändstickor i samma ask.
Fördelarna med mindre transistorer
Utöver mer effektiva processorer kan en ny tillverkningsprocess även medföra chansen för tillverkare att trycka in fler processorkärnor på samma area, när transistorstorleken minskar. Ett exempel på detta är AMD vars serverprocessorer Epyc gått från att baseras på arkitekturen Zen, på 14 nm, till att baseras på Zen 2, på 7 nm. Medan den första generationens Epyc-processorer kunde skryta med att erbjuda upp till 32 processorkärnor kommer den andra generationen av Epyc-processorer ha upp till 64 processorkärnor.
Den nanometer-siffra som tillverkare använder för att marknadsföra nya tekniker är inte så kopplad till fysiska storlekar som man kanske skulle kunna tro. Definitionen av vilken storlek olika transistorer har skiljer sig nämligen mellan tillverkare. Det betyder att den faktiska storleken och antalet transistorer som får plats på en viss yta kan skilja sig, trots att det angivna nanometer-storleken är den samma. Olika tillverkningstekniker kan dessutom ha olika transistorstorlekar, trots att de har samma nanometer-angivelse och samma tillverkare.
I diagrammet ovan ser vi ungefärliga siffror för olika transistorprocessers densitet. Ett högre värde betyder alltså att en viss teknik kan få plats med fler transistorer på en given yta. Här ser vi tydligt att tillverkarnas nanometer-angivelser skiljer sig mycket i praktiken. Även om jämförelser kan göras inom en enskild tillverkares tekniker är jämförelser mellan tillverkare svårare att göra, bara baserat på de nanometer som anges. Utöver det är det värt att komma ihåg att densitet inte är allt. Det finns gott om andra egenskaper som avgör hur kraftfull eller energieffektiv en processor är. Nu vet du i alla fall förhoppningsvis lite mer om vilken roll ”nanometer” spelar i det hela.
