Las CPU se fabrican con miles de millones de pequeños transistores, puertas eléctricas que se encienden y apagan para realizar cálculos. Toman energía para hacer esto, y cuanto más pequeño es el transistor, menos energía se requiere. “7nm” y “10nm” son medidas del tamaño de estos transistores (“nm” son nanómetros, una longitud minúscula) y son una métrica útil para juzgar la potencia de una CPU en particular.
Como referencia, “10nm” es el nuevo proceso de fabricación de Intel, que debutará en el cuarto trimestre de 2019, y “7nm” generalmente se refiere al proceso de TSMC, que es en lo que se basan las nuevas CPU de AMD y el chip A12X de Apple.
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Entonces, ¿por qué son tan importantes estos nuevos procesos?
La ley de Moore, una vieja observación de que la cantidad de transistores en un chip se duplica cada año mientras que los costos se reducen a la mitad, se mantuvo durante mucho tiempo pero se ha ralentizado últimamente. A finales de los 90 y principios de los 2000, el tamaño de los transistores se reducía a la mitad cada dos años, lo que conducía a mejoras masivas de forma regular. Pero el encogimiento adicional se ha vuelto más complicado, y no hemos visto un encogimiento de transistores de Intel desde 2014. Estos nuevos procesos son los primeros encogimientos importantes en mucho tiempo, especialmente de Intel, y representan un breve reavivamiento de la ley de Moore.
Con Intel rezagado, incluso los dispositivos móviles han tenido la oportunidad de ponerse al día, con el chip A12X de Apple fabricado en el proceso de 7nm de TSMC, y Samsung tiene su propio proceso de 10nm. Y con las próximas CPU de AMD en el proceso de 7 nm de TSMC, esto marca una oportunidad para que superen a Intel en rendimiento y traigan una competencia saludable al monopolio de Intel en el mercado, al menos hasta que los chips «Sunny Cove» de 10 nm de Intel comiencen a llegar a los estantes.
Lo que realmente significa «nm»
Las CPU se fabrican utilizando fotolitografía, donde se graba una imagen de la CPU en una pieza de silicio. El método exacto de cómo se hace esto generalmente se conoce como el nodo de proceso y se mide por lo pequeños que el fabricante puede hacer los transistores.
Dado que los transistores más pequeños son más eficientes energéticamente, pueden hacer más cálculos sin calentarse demasiado, que suele ser el factor limitante para el rendimiento de la CPU. También permite tamaños de troquel más pequeños, lo que reduce los costos y puede aumentar la densidad en los mismos tamaños, y esto significa más núcleos por chip. 7 nm es efectivamente dos veces más denso que el nodo de 14 nm anterior, lo que permite a empresas como AMD lanzar Chips de servidor de 64 núcleos, una mejora masiva con respecto a sus 32 núcleos anteriores (y los 28 de Intel).
Sin embargo, es importante tener en cuenta que si bien Intel todavía está en un nodo de 14 nm y AMD está listo para lanzar sus procesadores de 7 nm muy pronto, esto no significa que los de AMD sean dos veces más rápidos. El rendimiento no se escala exactamente con el tamaño del transistor y, a escalas tan pequeñas, estos números ya no son tan precisos. La forma en que cada fundición de semiconductores mide puede variar de uno a otro, por lo que es mejor tomarlos más como términos de marketing utilizados para segmentar productos en lugar de medidas exactas de potencia o tamaño. Por ejemplo, se espera que el próximo nodo de 10 nm de Intel compita con el nodo de 7 nm de TSMC, a pesar de que los números no coinciden.
Los chips móviles verán las mayores mejoras
Sin embargo, una reducción de nodo no se trata solo de rendimiento; también tiene enormes implicaciones para los chips de portátiles y móviles de bajo consumo. Con 7 nm (en comparación con 14 nm), podría obtener un 25% más de rendimiento con la misma potencia, o podría obtener el mismo rendimiento por la mitad de la potencia. Esto significa una mayor duración de la batería con el mismo rendimiento y chips mucho más potentes para dispositivos más pequeños, ya que puede encajar de manera efectiva el doble de rendimiento en el objetivo de energía limitada. Ya hemos visto el chip A12X de Apple aplastando algunos chips Intel más antiguos en los puntos de referencia, a pesar de estar solo refrigerado pasivamente y empaquetado dentro de un teléfono inteligente, y ese es solo el primer chip de 7 nm que llega al mercado.
Una reducción de nodos siempre es una buena noticia, ya que los chips más rápidos y eficientes en energía afectan a casi todos los aspectos del mundo tecnológico. 2019 será un año emocionante para la tecnología con estos últimos nodos, y es bueno ver que la ley de Moore aún no ha muerto.