• Anthony Heddings

  @anthonyheddings

• January 22, 2019, 6:40am EDT

LeCPU sono fatte usando miliardi di minuscoli transistor, porte elettriche che si accendono e spengono per eseguire i calcoli. Richiedono energia per fare questo, e più piccolo è il transistor, meno energia è richiesta. “7nm” e “10nm” sono misure delle dimensioni di questi transistor – “nm” è nanometri, una lunghezza minuscola – e sono una metrica utile per giudicare quanto sia potente una particolare CPU.

Per riferimento, “10nm” è il nuovo processo di produzione di Intel, impostato per debuttare nel quarto trimestre del 2019, e “7nm” si riferisce solitamente al processo di TSMC, che è quello su cui si basano le nuove CPU di AMD e il chip A12X di Apple.

Perché questi nuovi processi sono così importanti?

La legge di Moore, una vecchia osservazione secondo cui il numero di transistor su un chip raddoppia ogni anno mentre i costi si dimezzano, ha tenuto per molto tempo ma ultimamente sta rallentando. Alla fine degli anni ’90 e all’inizio degli anni 2000, i transistor si sono ridotti di dimensione della metà ogni due anni, portando a miglioramenti massicci a scadenze regolari. Ma il restringimento ulteriore è diventato più complicato, e non abbiamo visto un transistor ridursi da Intel dal 2014. Questi nuovi processi sono i primi grandi restringimenti da molto tempo, specialmente da Intel, e rappresentano un breve riaccendersi della legge di Moore.

Con Intel in ritardo, anche i dispositivi mobili hanno avuto la possibilità di recuperare, con il chip A12X di Apple prodotto sul processo a 7nm di TSMC, e Samsung che ha il proprio processo a 10nm. E con le prossime CPU di AMD sul processo a 7nm di TSMC, questo segna una possibilità per loro di saltare oltre Intel in termini di prestazioni, e portare un po’ di sana concorrenza al monopolio di Intel sul mercato – almeno fino a quando i chip a 10nm “Sunny Cove” di Intel non inizieranno a colpire gli scaffali.

Cosa significa veramente il “nm”

Le CPU sono fatte usando la fotolitografia, dove un’immagine della CPU è incisa su un pezzo di silicio. Il metodo esatto di come questo viene fatto è di solito indicato come nodo di processo e si misura in base a quanto piccolo il produttore può fare i transistor.

Siccome i transistor più piccoli sono più efficienti dal punto di vista energetico, possono fare più calcoli senza scaldarsi troppo, che di solito è il fattore limitante per le prestazioni della CPU. Permette anche di avere die più piccoli, il che riduce i costi e può aumentare la densità a parità di dimensioni, e questo significa più core per chip. 7nm è effettivamente due volte più denso del precedente nodo a 14nm, il che permette ad aziende come AMD di rilasciare chip per server a 64 core, un enorme miglioramento rispetto ai precedenti 32 core (e ai 28 di Intel).

È importante notare però che mentre Intel è ancora su un nodo a 14nm e AMD è pronta a lanciare i suoi processori a 7nm molto presto, questo non significa che quelli di AMD saranno due volte più veloci. Le prestazioni non scalano esattamente con la dimensione del transistor, e su scale così piccole, questi numeri non sono più così precisi. Il modo in cui ogni fonderia di semiconduttori misura può variare da uno all’altro, quindi è meglio prenderli più come termini di marketing usati per segmentare i prodotti piuttosto che misure esatte di potenza o dimensioni. Per esempio, il prossimo nodo a 10nm di Intel dovrebbe competere con quello a 7nm di TSMC, nonostante i numeri non coincidano.

I chip mobili vedranno i maggiori miglioramenti

La riduzione del nodo non riguarda solo le prestazioni, ma ha anche enormi implicazioni per i chip a basso consumo per cellulari e laptop. Con i 7nm (rispetto ai 14nm), si potrebbe ottenere il 25% di prestazioni in più con la stessa potenza, o si potrebbe ottenere la stessa prestazione con metà della potenza. Questo significa una maggiore durata della batteria con le stesse prestazioni e chip molto più potenti per dispositivi più piccoli, poiché si può effettivamente inserire il doppio delle prestazioni nel target di potenza limitato. Abbiamo già visto il chip A12X di Apple schiacciare alcuni vecchi chip Intel nei benchmark, nonostante sia raffreddato solo passivamente e confezionato all’interno di uno smartphone, e questo è solo il primo chip a 7nm a colpire il mercato.

Una riduzione del nodo è sempre una buona notizia, poiché chip più veloci e più efficienti dal punto di vista energetico influenzano quasi ogni aspetto del mondo tecnologico. Il 2019 sarà un anno emozionante per la tecnologia con questi ultimi nodi, ed è bello vedere che la legge di Moore non è ancora del tutto morta.