Kazalo:
Procesorji mobilnih telefonov so se skozi leta razvijali. Trenutno imamo zmogljivejše, energetsko učinkovitejše in veliko manjše procesorje. Ključ do nenehnega razvoja je nanometrov. Za mnoge od nas ta beseda ne bo zveni zelo znano. Toda na splošno je tisto, kar nam je danes omogočilo skorajda mini računalnike na dlani. Povemo vam, zakaj so tako pomembni in kakšne posledice ima arhitektura, ki temelji na manjši velikosti nanometrov.
Nanometri, procesorji in tranzistorji
Nanometri so samo merska enota, natančneje dolžina. Če poskušamo narediti pretvorbo iz nanometrov v metre, se nam zdi smešna količina, a za najbolj radovedneže: nanometer je enak milijarditi metri. Da bi ga poenostavili, ne bomo mogli videti nečesa vgrajenega v teh dimenzijah. Tu nastopi njen pomen. Sestavni deli procesorja so zgrajeni v tej meri.
Procesor je sestavljen iz tranzistorjev, to so njegova osnovna procesna enota. Zadolženi so za malo vedenje in posnemanje njegovih najpreprostejših stanj, ki so 0 ali 1. S tem lahko prepušča energijo ali ne. Če to poenostavimo, lahko nekoliko razumemo žarnico, ki je lahko v dveh stanjih, izključena ali vklopljena. S sestavljanjem več tranzistorjev lahko ustvarimo logična vrata, ki bodo sposobna izvajati majhne in preproste operacije. Toda z dodajanjem več logičnih vrat se poveča število operacij, ki jih lahko izvedete, in njihova zapletenost.
Razmerje med nanometri in procesorji je v tranzistorjih. Kot smo že povedali, so to vaša osnovna enota. Znotraj procesorja najdemo na tisoče ali milijone tranzistorjev. Količina se je skozi leta spreminjala zaradi napredka pri zmanjševanju njene velikosti. Jasno je, da to ni zgolj muhavost, temveč ni namenjeno le zmanjšanju velikosti procesorjev, da bi lahko ustvarjali manjše ali tanjše pametne telefone. Njegov glavni cilj je povečati število tranzistorjev znotraj procesorja, ne da bi ga povečali v velikosti.
Prednost tega je jasna. Čim večje je število tranzistorjev, bomo imeli več logičnih vrat, ki bodo lahko v manj časa izvedli bolj zapletene operacije. Rezultat tega je večja "moč" pri obdelavi informacij. Poleg tega z vključitvijo večjega števila tranzistorjev dosežemo tudi povečanje energetske učinkovitosti. To je zato, ker imajo tranzistorji med seboj manj prostora, zato je prehod energije med njimi veliko bolj učinkovit, zato se izgube zmanjšajo. Jasen primer tega je prehod iz Snapdragona 820 v 830, saj spremeni osnovno arhitekturo s 14 na 10 nanometrov z vsemi prednostmi, ki jih to prinaša. Tako kot 36% zmanjšanje velikosti in več notranjih komponent. Vse to za uporabnika pomeni, da bo imel mobilni telefon, katerega moč mu bo omogočala premikanje katere koli aplikacije ali igre, ne da bi se zmotili, poraba baterije pa se bo zmanjšala, zato bo avtonomija večja.
Razvoj in prihodnost procesorjev
Na začetku tranzistorji znotraj procesorjev niso bili izdelani v nanometrih, temveč v mikronih. Bili so manj učinkoviti procesorji in veliko manj zmogljivi od sedanjih. V samo nekaj letih je bil dosežen ogromen napredek pri zmanjševanju tranzistorjev. Od leta 2013 z vrhunskim modelom Qualcomm Snapdragon 800 je bil vgrajen 28 nanometrov. Do 808 in 810, ki sta bila zmanjšana na 20 nanometrov. Potem vstopimo skoraj danes z 820–821, vgrajenimi v 14 nanometrov, in najnovejšim izmed vseh 835, vgrajenih v 10 nanometrov. Evolucijo je mogoče videti s prostim očesom in zmanjšati velikost tranzistorjev, da bi ustvarili močnejše in učinkovitejše procesorje.Danes smo pri 10 nanometrih, vendar že obstaja napoved, da se premaknemo na 7. Jasno je, da bomo, ko bomo še naprej napredovali na ta način, našli fizično oviro, ki nam ne bo omogočala nadaljnjega zmanjšanja velikosti tranzistorjev in bomo morali uvesti novosti drugače.
