ナノメートルとは何ですか？なぜそれらはプロセッサーにとってそれほど重要なのですか？ スコット・ラングは閉じ込められて、逃げる方法を思いつきます。 突然、彼はアントマンのスーツを着て、ベルトにピムの粒子を置き、ボタンを押すと、明日がないように縮みます。 彼のサイズがナノメートルでしか測定できないほど小さい瞬間があります。彼は続けますが、そこで止まります。 憶測やファンタジー、量子世界やタイムトラベルはありません。
ナノメートルはまさにそれであるため、測定の単位であり、その名前は、モバイルであれデスクトップであれ、プロセッサのパフォーマンスを説明する上で長い間重要でした。 そして、それは奇妙に聞こえるかもしれませんが、この場合、微妙な違いはありますが、小さい方が良いです。 正確にナノメートルとは何か、そしてそれらがプロセッサのパフォーマンスにどのように影響するかを見てみましょう。
ナノメートルについて話すとき、私たちはどういう意味ですか？
ナノメートルレースは、人工知能やクロック周波数などの他のレースに加えて、プロセッサの世界で行われている最も重要なレースの1つです。 たとえば、最新世代のモバイルチップは、5ナノメートルのプロセスを使用して構築されており、すべてが、今年の終わりに新しい一歩を踏み出し、新しいラングを4ナノメートルに下げるという事実を示しています。
プロセッサのナノメートルについて話すとき、その最小のコンポーネント、つまりその表面の大部分を構成するトランジスタのサイズを指します。 それらをますます小さくするために、プロセスを実行することができる機械を開発すると同時に、このサイズのコンポーネントを持つことの論理的な問題を回避する技術を開発することがますます必要になっています。
ナノメートルは10億分の1メートルで、10を-9に上げて、私たちにアイデアを与えます。 そのサイズを認識するために、1ミリメートルには100万ナノメートルが含まれています。 それがナノメートルの小ささです。 つまり、Snapdragon888やAppleA14 Bionicなど用に製造された最新のトランジスタは、そのサイズの5倍の大きさです。 言い換えれば、それらはミリメートルの20万分の1です。 それは法外な金額です。
このような小さな部品を製造するには、ますます高度な機械が必要になるだけでなく、ヘリウム原子のサイズが0.1ナノメートルであるなどの問題に直面しています。 したがって、Snapdragon 888の1つのトランジスタは、50個のヘリウム原子に相当します。 それはかなりたくさんです。 そして、量子コンピューティングに頼るしかないまで、その数は世代を超えて減少し続けています。
これは、大まかに言えば、プロセッサがどのように機能するかです
プロセッサは、ごく少数の人しか理解できない（そして私はその中にはいない）過度に技術的な問題に立ち入ることなく、非常に複雑な数学演算を実行できるようにリンクされたトランジスタの複雑なネットワークです。 電気はすべての母であるため、電気はプロセッサの表面を通り抜け、問題は全速力で実行されます。
プロセッサには、データを格納するメモリ、各コンポーネントを調整する制御ユニット、およびプロセッサのGHzを決定する有名な内部クロック（各ヘルツは1秒あたりのプロセッサのアクティブ化、ギガヘルツ）があるため、これはすべてはるかに複雑です。毎秒10億回のアクティベーションです）。 しかし、一言で言えば、これはそれがどのように機能し、どのように構築されるかです。
バイナリコードについては、さまざまな技術的事例で説明していますが、これはプロセッサの世界にも当てはまります。 電気はトランジスタを介して動作を実行し、光がトランジスタを通過するとオンになり、1になります。そうでない場合は、オフになり、ゼロになります。 したがって、0と1の間で、プロセッサはそれぞれの操作を実行します。
これを理解することは、ナノメートルの重要性を理解するための鍵です。トランジスタが小さいほど、エネルギーがトランジスタを通過する速度が速くなり、したがって、実行しようとしているアルゴリズムによって提示される方程式をより速く解くことができるからです。 したがって、すでに最初のキーがあります。トランジスタを減らすことで、プロセッサが動作している間に光が移動する距離も短くなります。 次に、プロセッサの処理能力を高め、これを利用して消費電力を削減します。
一方、トランジスタをどんどん小さくしていくと、占有するスペースが少なくなるため、同じ領域に多くのトランジスタを収めたり、同じ数のトランジスタを維持してもプロセッサが小さくなったりします。 後者は実際には決して起こりませんが、製造で失われるすべてのナノメートルは、各プロセッサの密度を増加させます。 したがって、すでに2番目の鍵があります。トランジスタが小さいほどプロセッサあたりのトランジスタ数が多くなり、方程式を解く能力が高くなります。 言い換えれば、再びより多くの力。
したがって、新しい製造技術のおかげでトランジスタのサイズを小さくすることで、トランジスタの生の電力を増やすことができると結論付けます。 次に、この電力の増加で何が行われるかを決定する千と他の1つの要因があり、エネルギーまたはコード実行の点で多かれ少なかれ効率的なチップを使用していることに気付きますが、要約すると、より小さく、より強力になります。 。 世界は逆さま。
