Pokrok nezadržíme! Výrobci integrovaných obvodů, potažmo procesorů, se snaží vyrobit své čipy pokud možno co nejmenší. První procesory byly vyráběny 10 mikrometrovou litografickou výrobní technologií. Pro lepší představu, obvod v prvním procesoru byl 0,01 mm široký, což je rozměr zanedbatelný, ale v pohledu mikrosvěta je to obrovská míra.
Nyní jsou obvody v procesoru mnohem menší, za třicet let vývoje se udělal obrovský skok kupředu. Dnešní procesory mají obvody široké 130 nm, což je asi 0,00013 mm. Pravděpodobně vám takové číslo nic neříká, ale je to zhruba tisíckrát méně, než je průměr lidského vlasu.
Procesory se budou zmenšovat i v budoucnu, nyní se připravuje 0,09 mikron výrobní technologie a vědci v laboratořích vyrábějí "mini" tranzistory o šířce několika nanometrů.
Proč se integrované obvody neustále zmenšují? Důvodů je několik:
- Díky dokonalejší výrobní technologii lze "vměstnat" na jeden čip více tranzistorů. Díky tomu lze vytvořit dokonalejší procesor.
- Při stejné architektuře jádra se zmenší procesor a tím lze na jeden wafer (křemíkový plát) "natisknout" více procesoru. Díky tomu se sníží výrobní náklady výrobce.
- Snižuje se energetická spotřeba procesoru a s ní i tepelné vyzařování. Procesory jsou "chladnější".
- Lze dosáhnout vyšší frekvence. Procesory vyrobené dokonalejší výrobní technologií se lépe přetaktovávají.
A jak to vypadá v praxi? Připravil jsem pro vás detailní fotky jader dnes nejběžnějších procesorů ve stejném měřítku. Můžete porovnat, jak jde v ruku v ruce velikost procesoru s dokonalostí výrobní technologie.
foto procesoru Pentium 4 s jádrem Willamette, který byl vyráběn 0,18 mikron technologií
foto procesoru Pentium 4 s jádrem Northwood, který byl vyráběn 0,13 mikron technologií
foto procesoru Athlon XP s jádrem Palomino, který byl vyráběn 0,18 mikron technologií
foto procesoru Athlon XP s jádrem Thoroughbred, který byl vyráběn 0,13 mikron technologií
Pro Intel znamenal přechod na 0,13 mikron mnoho kladů, tím největším byla právě redukce výrobních nákladů o 50 %. Hlavním důvodem AMD k přechodu na 0,13 mikron výrobní technologii nebylo zvýšit frekvenci procesorů, ale rapidně snížit náklady na výrobu. Na jeden wafer se vešlo 201 Palomin, ale Thoroughbredů se vejde 322, což je asi 60 % nárůst.