สารบัญ:
โปรเซสเซอร์โทรศัพท์มือถือมีการพัฒนาตลอดหลายปีที่ผ่านมา ปัจจุบันเรามีโปรเซสเซอร์ที่ทรงพลังกว่าประหยัดพลังงานมากขึ้นและมีขนาดเล็กลงมาก กุญแจสำคัญในการวิวัฒนาการอย่างต่อเนื่องนี้เป็นนาโนเมตรสำหรับพวกเราหลายคนคำนี้ฟังดูไม่ค่อยคุ้นหู แต่ในวงกว้างสิ่งที่ทำให้เรามีคอมพิวเตอร์ขนาดเล็กเกือบอยู่ในมือเราในปัจจุบัน เราบอกให้คุณทราบว่าเหตุใดจึงมีความสำคัญและมีความหมายอย่างไรกับสถาปัตยกรรมที่มีขนาดเล็กกว่านาโนเมตร
นาโนเมตรโปรเซสเซอร์และทรานซิสเตอร์
นาโนเมตรเป็นเพียงหน่วยวัดความยาวที่แน่นอน ถ้าเราพยายามแปลงจากนาโนเมตรเป็นเมตรเราจะพบว่ามีจำนวนที่ไร้สาระ แต่สำหรับสิ่งที่อยากรู้มากที่สุดนาโนเมตรนั้นเทียบเท่ากับหนึ่งในพันล้านของเมตร เพื่อให้ง่ายขึ้นเราจะไม่เห็นบางสิ่งที่สร้างขึ้นในมิติข้อมูลเหล่านี้ นั่นคือจุดสำคัญที่เข้ามาส่วนประกอบของโปรเซสเซอร์ถูกสร้างขึ้นตามมาตราส่วนนี้
โปรเซสเซอร์ที่ถูกสร้างขึ้นจากทรานซิสเตอร์เหล่านี้มีหน่วยประมวลผลพื้นฐานพวกมันมีหน้าที่ทำตัวเหมือนบิตและเลียนแบบสถานะที่ง่ายที่สุดนั่นคือ 0 หรือ 1 ด้วยสิ่งนี้มันสามารถปล่อยให้พลังงานผ่านไปได้หรือไม่ ทำให้สิ่งนี้ง่ายขึ้นเราสามารถเข้าใจได้เล็กน้อยว่าหลอดไฟที่สามารถอยู่ในสองสถานะปิดหรือเปิด ด้วยการเชื่อมต่อทรานซิสเตอร์หลายตัวเราสามารถสร้างลอจิกเกตที่จะสามารถดำเนินการขนาดเล็กและเรียบง่ายได้ แต่ด้วยการเพิ่มลอจิกเกตให้มากขึ้นจำนวนของการดำเนินการคุณสามารถเพิ่มขึ้นรวมทั้งความซับซ้อนได้
ความสัมพันธ์ระหว่างนาโนเมตรและโปรเซสเซอร์อยู่ในทรานซิสเตอร์ ดังที่เราได้กล่าวไปก่อนหน้านี้เป็นหน่วยพื้นฐานของคุณ ภายในโปรเซสเซอร์เราพบทรานซิสเตอร์หลายพันหรือหลายล้านตัว จำนวนเงินที่เปลี่ยนแปลงไปในช่วงหลายปีที่ผ่านมาเนื่องจากความก้าวหน้าในการลดขนาด เป็นที่ชัดเจนว่านี่ไม่ได้เป็นเพียงความตั้งใจ แต่ไม่ได้มีไว้เพื่อลดขนาดของโปรเซสเซอร์เพื่อให้สามารถสร้างสมาร์ทโฟนที่เล็กลงหรือบางลงเท่านั้น วัตถุประสงค์หลักคือการเพิ่มจำนวนทรานซิสเตอร์ภายในโปรเซสเซอร์โดยไม่ต้องเพิ่มขนาด
ข้อดีของสิ่งนี้ชัดเจน ยิ่งทรานซิสเตอร์มีจำนวนมากเท่าไหร่เราก็จะมีลอจิกเกตที่สามารถทำงานที่ซับซ้อนได้มากขึ้นในเวลาที่น้อยลง ผลลัพธ์ของสิ่งนี้คือ "พลัง" ที่ยิ่งใหญ่กว่าในการประมวลผลข้อมูล นอกจากนี้การรวมทรานซิสเตอร์จำนวนมากขึ้นทำให้เราได้รับประสิทธิภาพการใช้พลังงานที่เพิ่มขึ้นด้วย เนื่องจากทรานซิสเตอร์มีช่องว่างระหว่างกันน้อยดังนั้นการส่งผ่านของพลังงานระหว่างพวกมันจึงมีประสิทธิภาพมากขึ้นดังนั้นการสูญเสียจึงลดลง ตัวอย่างที่ชัดเจนของเรื่องนี้คือเนื้อเรื่องจาก Snapdragon 820 เป็น 830 เนื่องจากมันเปลี่ยนสถาปัตยกรรมพื้นฐานจาก 14 เป็น 10 นาโนเมตรพร้อมข้อดีทั้งหมดที่เกิดขึ้นเช่นเดียวกับการลดขนาด 36% และส่วนประกอบภายในมากขึ้น. ทั้งหมดนี้มีความหมายสำหรับผู้ใช้คือพวกเขาจะมีโทรศัพท์มือถือที่มีอำนาจช่วยให้พวกเขาย้ายแอปพลิเคชันหรือเกมใด ๆ โดยไม่ทำให้วุ่นวายและการใช้แบตเตอรี่จะลดลงดังนั้นความเป็นอิสระจะมากขึ้น
วิวัฒนาการและอนาคตของโปรเซสเซอร์
ในตอนแรกทรานซิสเตอร์ภายในโปรเซสเซอร์ไม่ได้ผลิตด้วยนาโนเมตร แต่เป็นไมครอน เป็นโปรเซสเซอร์ที่มีประสิทธิภาพน้อยกว่าและมีประสิทธิภาพน้อยกว่าโปรเซสเซอร์ปัจจุบันมาก เพียงไม่กี่ปีมีความก้าวหน้าอย่างมากในการลดทรานซิสเตอร์ ตั้งแต่ปี 2013 ด้วย Qualcomm Snapdragon 800 ระดับไฮเอนด์ที่สร้างขึ้นใน 28 นาโนเมตร จนถึง 808 และ 810 ซึ่งลดลงเหลือ 20 นาโนเมตร จากนั้นเราก็เข้าสู่วันนี้ด้วย 820-821 ที่สร้างขึ้นใน 14 นาโนเมตรและล่าสุดจาก 835 ทั้งหมดที่สร้างขึ้นใน 10 นาโนเมตร วิวัฒนาการสามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่าลดขนาดของทรานซิสเตอร์เพื่อสร้างโปรเซสเซอร์ที่ทรงพลังและมีประสิทธิภาพมากขึ้นวันนี้เราอยู่ที่ 10 นาโนเมตร แต่มีการคาดการณ์แล้วว่าจะไปที่ 7 เป็นที่ชัดเจนว่าเมื่อเราก้าวหน้าต่อไปด้วยวิธีนี้เราจะพบอุปสรรคทางกายภาพที่จะไม่อนุญาตให้เราลดขนาดของทรานซิสเตอร์อีกต่อไปและเราจะต้องคิดค้นสิ่งใหม่ ๆ มิฉะนั้น.