وقتی فناوری ساخت 14 نانومتری اینتل با 7 نانومتری AMD یکسان است

یک اورکلاکر آلمانی با کمک میکروسکوپ الکترونی، مقایسه‌ای جالب بین تراشه‌های ۱۴ نانومتری اینتل و تراشه‌های ۷ نانومتری ای‌ام‌دی ساخت TSMC انجام داده است. طبق این مقایسه، فناوری ساخت ۱۴ و ۷ نانومتر این دو دقیقاً همان چیزی نیست که تصور می شود.

در حال حاضر بهترین تراشه اینتل که در دسترس کاربران دسکتاپ قرار دارد، نوع ۱۴ نانومتری آن است. تراشه‌های با لیتوگرافی +++14 بهبودهایی نسبت به نسل پیشین پیدا کرده‌اند که علاوه بر دست‌یابی به فرکانس‌های بالاتر، امکان سویچ سریع گیت‌های منطقی را فراهم می‌کند.

اگر بخواهیم آن را با بهترین محصول کمپانی AMD مقایسه کنیم، به پردازنده سری Ryzen 3000 خواهیم رسید. این پردازنده ها مبتنی بر معماری Zen 2 هستند که با لیتوگرافی ۷ نانومتری TSMC ساخته می شود. در ابتدا شاید به نظر برسد که ای‌ام‌دی به دلیل استفاده از فناوری ۷ نانومتری، موفق‌تر عمل کرده است.

برای نگاه دقیق‌تر اورکلاکر آلمانی der8auer تصمیم گرفته است این دو تراشه را با هم مقایسه کند. او از پردازنده Core i9-10900K اینتل و پردازنده Ryzen 9 3950X ای‌ام‌دی برای این کار استفاده کرده و لیتوگرافی این دو محصول را با میکروسکوپ الکترونی بررسی کرده است.

der8auer ابتدا هر دو تراشه را تا جایی که ممکن بود خرد کرد. اون این کار را انجام داد تا میکروسکوپ الکترونی بتواند به بهترین شکل کار تصویربرداری از تراشه‌ها را انجام دهد. سپس قطعات تراشه را با استفاده از چسب رسانای الکتریکی در نگهدارنده نمونه قرار داد. این عمل موجب می‌شود تا الکترون‌های پرانرژی تابیده شده از تنفنگ الکترونی، بهتر به نمونه نفوذ کنند و تصویر بهتری به دست آید.

برای کسب نتیجه‌ای دقیق و منصفانه، der8auer از قسمت حافظه کش L2 پردازنده ها برای مقایسه استفاده کرده است. حافظه کش L2 به طور معمول بهترین پارامتر برای مقایسه هر تراشه به شمار می‌رود. بدیهی است که معماری هر تراشه با توجه به معماری ساخت آن با یکدیگر متفاوت باشد، بنابراین استفاده از حافظه کش L2 به دلیل استاندارد بودن طراحی، منصفانه‌تر به نظر می‌رسد.

در زیر می‌توانید تصویر به دست آمده با میکروسکوپ الکترونی و مقایسه انجام شده را مشاهده کنید. نکته جالب اینکه عرض گیت‌ ترانزیستورها همان عدد اسمی آنها نیست. در واقع نه عرض گیت ترانزیستورهای اینتل ۱۴ نانومتری است و نه ترانزیستورهای AMD عرض گیت ۷ نانومتری دارند.

تراشه ۱۴ نانومتری اینتل داری ترانزیستورهایی با عرض گیت ۲۴ نانومتر است. در حالی که ترانزیستورهای ۷ نانومتری AMD/TSMC عرض گیت ۲۲ نانومتر دارند. به این ترتیب عرض گیت‌ ترانزیستورها تقریبا برابر است. به این ترتیب اندازه واقعی فناوری های ساخت 14 و 7 نانومتری این دو تقریباً یکسان است.

طول گیت ترانزیستور از این جهت بسیار حائز اهمیت است که هرچه کوچک تر باشد، سرعت کار بالاتری دارد و می توان پردازنده های سریع تری ساخت.

هرچند که تفاوت زیاد نیست، اما مدل TSMC در مقایسه با اینتل تراکم بیشتری دارد. تراکم تراشه‌های ۷ نانومتری ساخت TSMC حدود ۹۰ میلیون ترانزیستور در هر میلی‌متر مربع است. این رقم با تعداد ترانزیستورهای ۱۰ نانومتری اینتل در پردازنده‌های موبایل برابری می‌کند.

تراکم بالاتر ترانزیستورها این امکان را می دهد تا تعداد بیشتری ترانزیستور ساخت و در نتیجه آن یک پردازنده با توانایی ها و قابلیت های بیشتری داشت.

به نظر می‌رسد از مدت‌ها قبل ارتباط بین نام‌گذاری و اندازه واقعی تراشه‌ها از بین رفته باشد و دیگر اندازه ترانزیستورهای یک پردازنده 7 نانومتری لزوماً 7 نانومتر نیست. این نام‌گذاری‌ها از سوی سازنده صورت می‌گیرد و بیش از هر چیز دیگری به یک حیله بازاریابی تبدیل شده است. به همین دلیل محققان معیارهای دیگری را به جای لیتوگرافی برای مقایسه‌ی تراشه‌های نیمه هادی پیشنهاد داده‌اند.

در صورتی که این نتایج دقیق باشد، تفاوت زیادی میان فناوری ساخت 7 نانومتری مورد استفاده AMD با فناوری ساخت 14 نانومتری اینتل وجود ندارد. البته چگالی بالاتر ترانزیستورها را نمی توان نادیده گرفت.

حالا باید منتظر ماند و دید کارایی، بهره وری از انرژی و دمای پردازنده های 10 نانومتری اینتل در مقایسه با پردازنده های 7 نانومتری رقیب چگونه خواهد بود.