Техпроцес процесора — що це таке?

Центральний процесор в комп'ютері відіграє найголовнішу роль. Його можна вважати "мозком" всієї системи, так як від нього залежить кількість оброблених даних, можливість запуску системи, сумісність обладнання. На серверах використовуються особливі види процесорів, які призначені саме для таких завдань, тобто для обчислень. Ось як працює процесор комп'ютера. Існує і таке поняття, як графічний процесор, він знаходиться не на материнській платі, як центральний, а в графічному адаптері. Його задача — обробляти графічні дані, передавати їх на комп'ютер і виводити зображення на екран монітора. У кожного з них своє будова і техпроцес процесора, про який далі піде мова.

Процес виготовлення процесора

Останні півстоліття в виготовленні процесорів і іншої подібної техніки використовується кристал кремнію. Літографічний метод обробки дозволяє створювати окремі транзистори, які дуже важливі, адже з них і складаються процесори.


Орієнтуючись на актуальний стан електричного поля, транзистори можуть блокувати або пропускати електричний струм. Це, до речі, основна частина роботи двійкової системи, яка укладена в цих двох положеннях — включеному і виключеному. Так що таке техпроцес? Цей термін використовується в показниках для того, щоб вказати на розмір використовуваних транзисторів, з яких складається будь-який процесор. Повертаючись до виробництва процесорів, можна виділити такий процес, як фотолітографія. Ця функція потрібна для того, щоб покрити кристал діелектричним матеріалом, з якого з допомогою світла виділяються транзистори. В залежності від можливості апарату — тонкощі і чутливості, визначається техпроцес процесора, тобто його товщина в нанометрах.

На що впливає розмір?

Як відомо, чим тонший техпроцес процесора, тим більшу кількість транзисторів буде розташована на чіпі. Якщо розмір буде невеликим, то його енергоспоживання і кількість тепла, що виділяється будуть в рази менше. Саме з цієї причини невеликий техпроцес процесора дозволяє розміщувати чіп на портативних пристроях, а за рахунок цього мобільний пристрій зможе довше тримати заряд. Розмір має значення ще і в економічних цілях, так як при невеликих витратах матеріалу збільшується чисельність виготовляються чіпів. Однак це палиця про два кінці, тому що для більш тонкого техпроцесу процесора необхідно топове дороге обладнання. Малі деталі будови дозволяють розмістити на чіпі більшу кількість елементів, за рахунок чого зростає продуктивність процесора. При всьому при цьому параметри розміру самого чіпа залишаються незмінними. Якщо у процесора є технічна можливість для того, щоб розігнатися, то чим менше межа техпроцесу процесора, тим вище будуть частоти.

Технічний зростання

Приблизно з 70-х по 80-ті роки були створені процесори з техпроцесом в три мікрометра. Такого прориву в комп'ютерних технологіях досягли компанії "Зилог" та "Інтел" в 75-79-х роках. З тих пір було прийнято рішення покращувати якість литографического обладнання.
З 1990 року в архітектурі процесора з'явилися значущі зміни, тоді ж і були випущені чіпи з 035-микрометровым техпроцесом, або 350-нанометровим. Однак на початку двадцять першого століття розміри транзисторів було зменшено в три рази, що дорівнювало 130 нанометрам. Самий значимий технологічний прорив припав на 2004 рік — саме в той час виробники освоїли технологію 65-нанометрового технологічного процесу. Тоді ж надійшли в продаж Core 2 Duo і його конкурент — AMD Phenom X4. Що стосується консолей, то для Xbox 360 були зроблені процесори Falcon і Jasper.

Значущі зміни

Дві провідні компанії з виробництва процесорів досягли розміру в 32 нанометра, демонструючи це в процесорах покоління Sandy Bridge і AMD Bulldozer. Компанія "Інтел" створила кристал, здатний працювати з частотою 3500 мегагерц, а кількість ядер стало дорівнює чотирьом. Також з'явився більш вдосконалений графічний чіп, вбудований у процесор, частота якого доходить до півтора гігагерц. У той же час чіп володів підтримкою нової оперативної пам'яті, контролером інтерфейсу PCI-E другого покоління і протоколами x86. Збільшилася швидкість потоку даних, завдяки наявності кеша третього рівня, розмір якого - вісім мегабайт. Що стосується її прямого конкурента, AMD, то йому вдалося оснастити процесор шістнадцятьма ядрами частотою до 4000 мегагерц. В іншому відмінності від "Интела" практично немає. Однак, тільки "синій" команді вдалося досягти відчутного прориву і випустити чіпи з 22-нанометровим техпроцесом, що дозволило процесорів сімейства Ivy Bridge, Haswell і Xeon, серій Core i5 і i7 забезпечити високу продуктивність, знижуючи при цьому споживану енергію.

Причини зменшення техпроцесу

Продуктивність процесорів збільшується тільки за рахунок кількості транзисторів, при цьому значення тепловиділення не піддається зміні. Коли зменшується технологічний процес, виробники мають можливість розмістити на території чіпа більшу кількість інших складових начебто ядер і додаткових компонентів.