Technologie TSMC zrobiło duży postęp w rozwoju chipów 1 nm

Oj spokojna głowa. Ja od 2 lat chodzę tylko w masce, pracując na stacji benzynowej, przechodzi tam 500 klientów w czasie zmiany, połowa nie ma maski i nie miałem Covida. Ale tam, nosząc cały strój, zarażą w 2 dni pół personelu.

Oni walczyli z covidem zanim to się stało modne, sama maseczka wygląda biednie przy filtrach i kombinezonach w takiej fabryce

Im mniejsze tranzystory tym mniejszy "leakage", a co za tym idzie mniej wydalanego ciepła. Prąd czy tranzystory nie wytwarzają ciepła same z siebie, jest to związane z oporem materiału - taki superkonduktor który nie stawia żadnego oporu nie nagrzewałby się wcale - i im mniejsze tranzystory tym mniejsze odległości pomiędzy nimi, co nie tyle zmniejsza opór, co zwiększa ilość wykonanych operacji na jeden cykl (w efekcie trzeba wykonać mniej cykli, a co za tym idzie spada pobór prądu i wydzielane ciepło).

krykry
Zmniejszanie rozmiaru bramki nie zmniejsza oporu, tylko pojemność bramki. Przez co przy tej samej częstotliwości, przez tą bramkę płynie mniejszy prąd-> przez co przez poprzedni tranzystor sterujący danym tranzystorem musi przepłynąć mniejszy prąd. Można dzięki temu albo zmniejszyć pobór mocy, albo zwiększyć częstotliwość pracy. Przy czym jak chodzi o to drugie, to już nie do końca tak to działa, bo przy tych rozmiarach, w których obecnie sie produkuje procesory, zachodzą bardziej skomplikowane przeszkody uniemożliwiające ciągłego zwiększania częstotliwości proporcjonalnie do rozmiaru.
Przy kartach graficznych, nie stanowi to aż tak dużego problemu, bo zamiast 10 rdzeni taktowanych 10GHz, można zastosować 100rdzeni taktowanych 1GHz, co będzie oszczędniejsze energetycznie. Przy CPU pojawiając się problemy natury logicznej i programistycznej, bo następujących po sobie operacji nie da się zrównoleglić tak jak generowania poszczególnych pixeli na ekranie komputera.

Zasada działania tranzystorów polowych jest banalnie prosta, ale w momencie gdy pojawiają się gigantyczne częstotliwości i małe rozmiary, to sprawy zaczynają się dość mocno komplikować. ->tranzystory w procesorze muszą reagować sporo szybciej ,niż taktowanie, bo na torze sygnału poszczególnych operacji logicznych pojawia się ich sporo po kolei przetwarzających daną informacje (bardziej skomplikowane operacje trwają nawet kilka taktów procesora, a te mniej, gdzie tranzystorów z zależnościami względem siebie jest mniej, potrafią trwać 1 takt.

Oprócz standardowych problemów technicznych związanych z wyścigiem logicznym (liczba tranzystorów, w których wykonywana jest równolegle operacja, którą przetwarza później inna bramka, musi być podobna w każdym węźle). To teraz dochodzą problemy związane z coraz mniejszymi napięciami (mniejszy proces potrzebuje niższego napięcia, ale to napięcie musi być stabilne, a im mniejsze, tym trudniej to kontrolować w samych chipie). Są też problemy z ruchliwością ładunków, czy szybkością generacji kanału w taki tranzystorze, bo nawet jak zmniejszymy pojemność tranzystora do mikroskopijnych wielkości, to mimo, że będzie wymagał mniejszego ładunku by się przełączyć, nie zrobi tego natychmiast.

Ogólnie ten 1nm to trochę marketingowy proces. Dawno ten parametr odstaje od rzeczywistych wymiarów czegokolwiek w Chipie, ot po prostu zmniejszaja proces, to dają mu albo + albo rozmiar mniej, nie ważne czy rzeczywiście proces 1nm ma 10x mniejsze tranzystory niż 10nm. Stąd też mówiący o końcu możliwości krzemu nie musieli mówić nieprawdy.