• Anthony Heddings

  @anthonyheddings

• January 22, 2019, 6:40am EDT

CPU は数十億個の小さなトランジスター、オン/オフを切り替えて計算を行う電気ゲートを使って作られています。 そのために電力を消費しますが、トランジスタを小さくすればするほど、必要な電力は少なくなります。 「参考までに、「10nm」は2019年第4四半期にデビューする予定のIntelの新しい製造プロセスで、「7nm」は通常、TSMCのプロセスを指し、AMDの新しいCPUとAppleのA12Xチップがベースにしているものである。

では、なぜこれらの新しいプロセスが重要なのでしょうか？

ムーアの法則は、チップ上のトランジスタの数が毎年2倍になる一方でコストは半分になるという古い観察で、長い間保持されていましたが、最近減速しています。 90年代後半から2000年代前半にかけて、トランジスタのサイズは2年ごとに半分に縮小し、定期的に大規模な改良が行われるようになった。 しかし、さらなるシュリンクはより複雑になり、2014年以降、インテルからトランジスタのシュリンクを見ることはありません。 これらの新しいプロセスは、特にIntelからは久しぶりの大きなシュリンクであり、ムーアの法則の一時的な再燃を意味します。

Intelが遅れているため、モバイルデバイスでさえ、AppleのA12XチップはTSMCの7nmプロセスで製造されており、サムスンは独自の10nmプロセスを持っていて、追い付くチャンスはあったのですが、このプロセスはありません。 AMDの次期CPUはTSMCの7nmプロセスで製造されており、AMDが性能面でIntelを追い抜き、少なくともIntelの10nm「Sunny Cove」チップが店頭に並ぶまでは、市場を独占しているIntelに健全な競争をもたらすチャンスとなっています。

「nm」の本当の意味

CPU はフォトリソグラフィーで作られ、CPU の画像がシリコンの一部に刻み込まれます。

このように、CPU は、フォトリソグラフィーを使用して製造され、CPU のイメージをシリコンの上にエッチングします。 また、ダイ サイズを小さくできるため、コストを削減し、同じサイズで密度を高めることができ、これはチップあたりのコアの数を増やすことを意味します。 7nm は、以前の 14nm ノードの実質 2 倍の密度で、AMD などの企業が 64 コアのサーバー チップをリリースすることができます。これは、以前の 32 コア（および Intel の 28 コア）よりも大幅に改善されています。 性能はトランジスタの大きさに比例するわけではありませんし、これほど小さなスケールでは、これらの数値はもはや正確ではありません。 半導体ファウンドリによって測り方が異なることもあり、電力やサイズを正確に測るというよりは、製品をセグメント化するためのマーケティング用語として捉えた方がいいだろう。 たとえば、Intel の次期 10nm ノードは、数字が一致しないにもかかわらず、TSMC の 7nm ノードと競合する見込みです。

Mobile Chips Will See the Biggest Improvements

ノードの縮小はパフォーマンスだけにとどまらず、低電力モバイルおよびラップトップのチップにも大きな意味を持ちます。 7nmでは（14nmと比較して）同じ電力で25%の性能向上を実現、または半分の電力で同じ性能を得ることができます。 つまり、同じ性能でより長いバッテリー寿命が得られ、限られた電力目標に実質的に2倍の性能を収めることができるため、より小型のデバイス向けにはるかに強力なチップを提供することができます。 Apple の A12X チップは、パッシブ冷却されてスマートフォンに搭載されているだけにもかかわらず、ベンチマークでいくつかの古い Intel チップを打ち負かしたのをすでに見ていますが、これは市場に出た最初の 7nm チップにすぎません。 2019年は、これらの最新ノードによって、技術にとってエキサイティングな年になるでしょうし、ムーアの法則がまだ死んでいないことを確認するのは良いことです。