De har alle fordelene og alligevel Intel med sin gamle 14 nm litografiske proces fortsætter de med at føre dem i et afsnit så grundlæggende som frekvens. Hvorfor AMD kan ikke matche konkurrentens hastighedstal? Hvilke faktorer begrænser en sådan nødvendig parameter, og hvordan kunne AMD forbedre sine poster i dette afsnit?
Hvis der er en ting, som vi skal være klare over, er det faktum, at en højere CPU frekvens er synonymt med nogle styrker, men også nogle svagheder. Intel og AMD er vendt tilbage til det udgangspunkt, der blev set i Pentium 4 versus Athlon 64, og selvom historien ikke gentager sig selv som sådan, står de på en måde over for hastighed versus optimering igen.
Tre nøglefaktorer for at forstå frekvensproblemet
Den første af dem er uden tvivl relateret til TSMC-litografiprocessen. Og det er, som vi så i en anden artikel, at der er flere materialer, der har nået den fysiske grænse mellem de forskellige lag på skiverne.
Selvom der udføres eksperimentering med materialer som kobolt, betyder reduktion af nanometre, at selv om transistorer bliver mindre, skal sammenkoblingsledningerne mellem skiver også reduceres, og disse er i øjeblikket meget større. Større kabler indebærer større energiudgifter, og da sådanne lækager forekommer i større grad, hvilket indebærer, at en transistor er begrænset i dens drift i millioner af cyklusser pr. Sekund.
Denne første faktor er tæt knyttet til den anden: selve den litografiske proces. TSMC fokuserer altid meget mere på tætheden af processen end på de endelige frekvenser, den kan opnå. For at fjerne det synergi i designet er ikke så optimeret som Intel ved 14 nm, og dette er en klar ulempe, men for at forstå det skal du se på det fra den blå gigants synspunkt.
Intel fremstiller både sin litografiske proces og arkitekturdesign, hvilket betyder, at det er i stand til at optimere meget mere og bedre matrixer, registreringsprocesser, inspektion og generel design af hver kerne eller generel arkitektur. Du kan tilpasse den litografiske proces til arkitekturens behov og omvendt, hvilket giver dig en klar fordel i forhold til TSMC og AMD med hensyn til frekvens.
Kredsløbsdesign i henhold til de fysiske egenskaber ved materialet og arkitekturen
Der er et tilføjet problem, der påvirker hele halvlederindustrien og er forankret i en tredje faktor, der på en eller anden måde omfatter alt det ovenstående, og det er kendsgerningen for begrænsningerne af svejsninger mellem materialer og siliciumoxid.
Som alle materialer har silicium en fysisk grænse, som, selv om det renses og forbedres med visse nøgleelementer, rammer dets loft, indtil det finder legeringer, der tillader hævning af stangen. Intel ser ud til at have længe fundet en måde at bryde den fysiske grænse for siliciumoxid og kobberbundet kobolt.
Denne grænse ser ud til at være et sted mellem 5 GHz og 5.2 GHz, noget TSMC ikke har været i stand til i øjeblikket, og at AMD's MCM-arkitektur heller ikke hjælper med at overskride eller matche disse registre. En af fordelene ved, at Intel har for at opnå så høje hastigheder, er det faktum, at der er en ekstremt moden litografisk proces, og der er sket fremskridt i detaljer såsom pitch-gate eller den navngivne brug af kobolt (nødvendigt ved 10 nm og hovedkilden til forsinker tilsyneladende problemer).
At være monolitiske processorer hjælper kernerne med at nå en højere frekvens af åbenlyse designårsager, noget som vi i processorer som Foveros ikke vil se igen i mange år og måske ikke engang.
Det er ikke nødvendigt at forringe AMD og TSMC langt fra det, men den virkelige udfordring for at nå Intel ligger i de sidste 500 MHz, hvor tilsyneladende alt, hvad der er skrevet, kommer ud og komplicerer det næste trin.
Det er faktisk muligt, at stigningen i frekvenser vil stagnere i flere år, og alt vil reduceres til forbedringer i arkitektur og IPC for at fortsætte med at øge ydelsen. Det kan være, at i9-10900K er den sidste af en art, der vil have seriefrekvensrekorden i mange år, måske til det punkt, at vi ikke bliver slået, hvis alle de beskrevne problemer ikke løses, da vi er ved at gå. nanometer er ikke en garanti for højere frekvenser.
