Производители полупроводников для смартфонов, телевизоров и прочих электронных устройств, любят нахваливать мощность своих компонентов. Они кичатся тем, что микросхемы, выполняющие всю сложную работу, становятся всё меньше и меньше.
Подобные тенденции к микроминиатюризации сигнализируют о технологических прорывах в скорости обработки данных или энергопотреблении. Это определенно повлечет за собой заключение выгодных контрактов.
Битва за звание самого производительного и в то же время наименьшего чипа привела людей к замешательству. Чипы имеют номер, привязанный к размеру его транзисторов. На протяжении многих лет считалось, что чем меньше этот номер, тем лучше чип. Сейчас же каждый производитель задает свои собственные критерии.
Недавно Samsung Electronics Co. начала массовое производство первого в отрасли 3-х нанометрового чипа. Руководители компании ознаменовали это событие поднятием трех пальцев вверх. Однако прямые конкуренты в лице Taiwan Semiconductor Manufacturing Co. и Intel Corp. всё же советуют южнокорейской компании поднять побольше.
«Пожалуйста, не ставьте размер чипа во главу угла» — призывает директор по консалтингу тайваньского исследовательского центра, тесно связанного с TSMC, Цзюй-Лин Ян.
«Между тем, полагаясь только лишь на эти заявления, всё еще неясно, превосходит ли 3-х нанометровый чип Samsung 4-х нанометровый чип TSMC», – заявляет профессор Гарвардской школы бизнеса Вилли Ши. Он считает, что необходимо также выявить их разницу в скорости обработки данных и энергопотреблении.
«Маркетинговый ажиотаж, не более», — добавил он об этой нанометровой гонке.
Samsung отказалась комментировать данные полученные после сравнения их чипов с TSMC. Она лишь заявила, что, по сравнению с 5-и нанометровым чипом предыдущего поколения, их новый чип был значительно улучшен.
Такие вымыслы о полупроводниках вкупе с маркетинговыми уловками имеют место и в других отраслях. Например, размеры современной одежды меняются настолько быстро, что мужчины, имеющие 34-ый размер смогут влезть в брюки 32-ого размера. Если мы будем говорить про женскую одежду, то нынешний 8-ой размер некогда был 16-ым.
Раньше полупроводниковая промышленность работала сообща и имела единые критерии для измерения производительности. В течение десятилетий они шли в ногу с законом Мура. Это эмпирическое наблюдение Гордона Мура от 1965-ого года, согласно которому количество транзисторов, размещаемых на кристалле интегральной схемы будет удваиваться каждый год (в дальнейшем показатель был изменен на два года). Технологический прорыв в микроминиатюризации процессорных узлов помог уменьшить ЭВМ размером с холодильник до ноутбуков, смартфонов и наручных часов.
Ситуацию еще больше усложняет то, что количество компаний, занимающихся производством передовых микросхем, за десятилетия сократилось с десятков до трех. Речь идет про такие компании как TSMC, Samsung и Intel.
Самые передовые полупроводники позволили уменьшить размеры чипа до нескольких атомов. Это мотивировало производителей выделяться на рынке, даже если компаниям, во всех смыслах этого слова, было не с чем работать.
Производители чипов акцентируют большое внимание на своем техническом мастерстве с точностью, выверенной до нанометра (а это, между прочим, одна миллиардная доля метра). Относится это именно к длине ключевого компонента транзистора, именуемого вентилем, который регулирует поток электричества. Уменьшение размера вентиля напрямую сказывается на уменьшении размера транзисторов. Чем меньше транзистор, тем больше их помещается на один чип.
По мере стремительного приближения размеров чипа к нулю, их размерное определение теряет всякую связь с действительностью. Нанометровая номенклатура теперь может служить наилучшим показателем того насколько сильно компании приукрашивают правду.
Intel, технически отставшая от TSMC и Samsung, в прошлом году провела ребрендинг всей линейки высокопроизводительных чипов. Процессор «Intel 7» теперь содержит в себе 10-ти нанометровый чип. Генеральный директор Пэт Гелсингер заявил, что Intel «больше не придерживается какого-то определенного способа измерения.»
В 2015 году в микросхемной отрасли произошло редкое «нанометровое противостояние», которое наглядно продемонстрировало всю «пользу» погони за нанометрами. Для создания интегральной схемы при производстве iPhone 6S, Apple Inc. сотрудничала как с TSMC, так и Samsung.
Samsung и TSMC предоставила компании Apple 14-ти и 16-ти нанометровые чипы соответственно. После релиза iPhone 6S технические обозреватели принялись тестировать его производительность. Они пришли к выводу, что iPhone на чипе от TSMC работает немного лучше, меньше греется и имеет лучшую производительность батареи. При производстве iPhone, компания Apple, на данный момент, использует интегральные схемы исключительно от TSMC.
«То, что происходит сейчас в отрасли производства чипов вряд ли когда-нибудь повторится», — уверяет главный редактор веб-сайта по разработке полупроводников WikiChip Дэвид Шор.
Люди, разбирающиеся в этой индустрии, утверждают, что «нанометровое противостояние» вскрыло нечто ранее уже находящееся на поверхности. Размеры чипов TSMC и Samsung не соответствуют громким заявлениям производителей. Размер их чипов приблизительно составляет 30 нанометров.
«Я ударю их линейкой, если они выдадут такое на уроке математики», — заявляет Дэвид Кантер, эксперт по полупроводникам и вычислительной технике, консультировавший Intel и Qualcomm Inc.
Некоторые эксперты отрасли предложили создать новую систему, заменив нанометровые показатели. Были предложены такие критерии как степень производительности, энергопотребления или стоимость процессора. «Процессорный узел — это абсурд», — кричал заголовок отраслевого журнала Института инженеров по электротехнике и электронике за 2020-ый год.
Решение, предложенное профессором электротехники в Стэнфордском университете Филипом Вонгом, привлекло немного внимания отрасли «показателем плотности LCM». Под LCM подразумевается логика (Logic), связь (Connection) и память (Memory).
«Язык сломаешь, согласен», – добавил он.
В апреле 2020 года председатель Международного плана по развитию устройств и систем призвал производителей микросхем «вернуться к реальности». Он предложил заменить нанометрику тремя переменными, отображающими характеристики чипа. Подавляющее большинство, включая бывшего ведущего ученого Intel, призывает прекратить эту «чехарду с наименованиями процессорных узлов».
Несмотря на это одержимость размерами в отрасли производства чипов по-прежнему сохраняется. Intel стремиться наверстать упущенное к 2024 году, выпустив Intel 3. К 2025 году Samsung и TSMC планируют выпуск 2-ух нанометровых чипов.
Источник: @thebugged