Техпроцесс это: Что такое техпроцесс и зачем его уменьшать

Что такое техпроцесс и зачем его уменьшать

Современные смартфоны становятся все более и более многоядерными, производительность увеличивается не по дням, а по часам. Производители соревнуются между собой, хвастаясь техпроцессом, по которому произведен чип. Чем дальше развивается индустрия смартфонов, тем чаще мы слышим про этот загадочный техпроцесс, который то и дело уменьшается. А еще про нанометры, в которых он измеряется. Что это такое, зачем производители его уменьшают? Как уменьшение техпроцесса отражается на долговечности чипов?

Рассказываем все, что нужно знать о техпроцессе и почему он постоянно уменьшается

Содержание

• 1 Что такое техпроцесс
• 2 В чем измеряется величина техпроцесса
• 3 На что влияет техпроцесс
• 4 Как нас обманывают производители смартфонов
• 5 Что такое деградация процессора

Что такое техпроцесс

Производство современных гаджетов основывается на полупроводниковой электронной технике. Для этого используются кристалл кремния — одного из самых распространенных элементов, встречающихся в природе. Этот материал стал важен после того для производства транзисторов, как из производства техники ушли громоздкие ламповые системы, занимающие много места. Процессоры, чипы памяти, контроллеры, различные датчики — для всего этого используется кремний, точнее, кремниевые кристаллы.

Техпроцесс сильно влияет на энергоэффективность устройств

Эта технология используется уже давно и постоянно совершенствуется: меняются только технологии создания чипов. Они уменьшаются и становятся более производительными и энергоэффективными.

Техпроцесс - это процедура изготовления процессоров, величина которая отражает разрешающую способность оборудования, применяемую при производстве чипов. Чем меньше величина техпроцесса, тем более точная и чувствительная техника для этого производства используется.

В чем измеряется величина техпроцесса

С каждым годом слово «нанометр» все чаще встречается в нашей жизни. Что это? Нанометр — это 10 в -9 степени метра, то есть, это одна миллиардная метра — настолько ничтожная величина. А теперь представьте, сколько кристаллов помещается на процессоре! Техпроцесс постоянно меняется. Это влияет на энергопотребление и энергоэффективность. Из-за уменьшения техпроцесса чипы становятся более производительными.

Нанометр будет сложновато увидеть невооруженным глазом

Например, чем ниже техпроцесс, тем более мощные чипы можно устанавливать даже в самые незамысловатые повседневные гаджеты: умные часы, Bluetooth-наушники. Именно поэтому устройства дольше не разряжаются (во всяком случае, пытаются). В ноутбуках и персональных компьютерах уменьшение техпроцесса помогает упростить систему охлаждения, делая их более компактными. Еще больше познавательных статей ищите в нашем Яндекс.Дзен!

На что влияет техпроцесс

При уменьшении техпроцесса производители получают возможность сделать производительный чип, не потеряв в быстродействии. Не стоит думать, что с уменьшением техпроцесса уменьшается и сам чип — на том же увеличивается количество размещенных ядер процессора — этому способствует более плотное расположение транзисторов по сравнению с предыдущим техпроцессом.

Техпроцесс производства Snapdragon невероятно изменился за 8 лет

Благодаря более энергоэффективным чипам смартфоны стали работать гораздо дольше. Постоянно увеличивать емкость аккумуляторов в смартфонах и планшетах тоже невозможно, поэтому производители работают над тем, чтобы внедрить самые последние техпроцессы в свои разработки. За последние годы разработка чипов улетела в другую галактику: Qualcomm Snapdragon 200, выпущенный в 2013 году, был изготовлен по 45-нанометровой технологии, а последний топовый Snapdragon 888 — уже по 5-нанометровому техпроцессу. Думаю, говорить о разнице в энергоэффективности таких чипов даже не стоит.

Почему умирают производители смартфонов?

Как нас обманывают производители смартфонов

К сожалению, иногда производители используют прогресс в корыстных целях. Точнее, в маркетинговых. Зачастую заявление об очередном уменьшении техпроцесса — настоящий обман. Так однажды техноблогер Roman Hartug провел собственное исследование, сравнив процессоры Intel и AMD. Выяснилось, что различия в архитектуре оказались минимальными и незначительными — 24-нанометровая технология процессора Intel и 22-нанометровая у AMD были схожи, а погрешность незначительна. Безумной разницы в разработках, о которых говорили производители, просто не может быть — это всё маркетинговые уловки, на которые идут компании ради красного словца.

Зачастую уменьшение техпроцесса — обычная маркетинговая уловка

Samsung не раз ловили на обмане пользователей: компания заявляла, что ее 8-нанометровая технология — это доработанная 10-нанометровая. Некоторые всё же стараются не использовать маркетинговые уловки. Например, производительность процессоров AMD Ryzen действительно является плодом упорной работы инженеров над архитектурой. Основной минус этой гонки техпроцессов — однажды производители упрутся в потолок возможностей, придется думать над дальнейшим совершенствованием продукции. Как это будет происходить — покажет лишь время.

Что такое деградация процессора

Убить процессор весьма сложно. Но этому способствует естественная деградация — процесс разрушения внутренних элементов. Под воздействием тока, протекающего через внутренние элементы, и высоких температур характеристики со временем ухудшаются. Проявляется это в частых ошибках, невозможности работы на прежних скоростях. Уменьшение техпроцесса играет в этом определенную роль: с уменьшением внутренней архитектуры увеличивается и плотность «упаковки» элементов, а также плотность электрического тока. Процесс деградации ускоряется при неправильном температурном режиме и повышенном напряжении. Заметили что-то неладное в своем смартфоне? Поможем советом в нашем Telegram-чате!

Стал чаще зависать смартфон? Возможно, в этом виновата деградация процессора

Деградация процессора — одна из причин, почему смартфоны и другие устройства начинают хуже работать спустя какое-то время. Если присматриваете устройство, но слишком много внимания уделяете цифрам техпроцесса, по которому изготовлен чип, задумайтесь о последствиях. Практика показывает, что чем новее техпроцесс, тем быстрее начинается деградация процессора.

Мы попытались объяснить простым языком нюансы техпроцесса. На самом деле он намного сложнее. Но уменьшение техпроцесса изготовления чипов — нормальное явление. Оно влияет на энергоэффективность и производительность. К сожалению, иногда мы становимся жертвами маркетинговых приемов, переплачивая за то, чего, по сути, нет. К тому же, у уменьшения техпроцесса есть свои минусы, например, более быстрая деградация процессора. В достижениях могут соревноваться производители, но нам, покупателям, пожалуй, в этом не стоит участвовать.

Что такое техпроцесс| ichip.ru

Наверх

06.12.2021

Автор: Дмитрий Мухарев

1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд

Что такое техпроцесс: меньше — лучше?

5

5

1

1

Разбираемся в том, что такое техпроцесс, и почему меньше нанометров – это не всегда лучше.

Для многих пользователей главными характеристиками любого процессора до сих пор остаются количество используемых в нем ядер и его тактовая частота. Конечно, отчасти это правда, от них действительно зависит очень многое. Но помимо этого на производительность и энергоэффективность процессора напрямую влияет еще однин не менее важный параметр — технологический процесс.

Сегодня мы расскажем о том, что понимается под техпроцессом, и развеем несколько ошибочных мифов, связанных с этим понятием. Но для лучшего понимания ситуации стоит начать немного издалека.

Немного теории

Любой процессор состоит из множества транзисторов — переключателей, которые могут находиться в одном из двух положений — 1 и 0. Когда через транзистор проходит ток, на выходе мы имеем единицу, когда тока нет — ноль. Отсюда взялись и все низкоуровневые языки программирования, которые напрямую оперируют нулями и единицами.

В пятидесятых годах прошлого тысячелетия роль транзистора играла обычная вакуумная лампочка, из-за чего первые слабенькие компьютеры с несколькими тысячами транзисторов занимали собой целые комнаты. Революция произошла в начале 60-х годов, когда на свет появились первые полевые транзисторы.

Основа любого транзистора — кремний. На него наносятся два удаленных друг от друга слоя проводника — вход и выход. Поскольку проводники находятся на некотором расстоянии друг от друга, при подаче напряжения на вход на выходе по-прежнему остается «0» (нет тока). Для того, чтобы ток мог пройти от одного проводника к другому, на кремниевую подложку наносится еще один на сей раз изолированный проводник, назовем его затвор. Сам по себе затвор не сможет передать ток от входа транзистора на выход (помним, что он изолирован), но при подаче на него тока, вокруг затвора создается электрическое поле, позволяющего току течь от входа проводника на выход. В этом случае транзистор переходит в положение «1» (ток есть).

С каждым годом размеры транзисторов становились все меньше, а плотность их размещения на кристалле увеличивалась. Но по мере уменьшения размеров транзисторов наступил момент, когда затвор уже не мог блокировать ток от входа к выходу — электроны просто проходили через него. И именно в этот момент в сфере полупроводников произошла еще одна революция — место планарных или плоских транзисторов заняли трехмерные, у которых проводящий канал оказался приподнят над кремниевой подложкой. Из-за этого затвор оборачивает его уже с трех сторон, в результате чего он может лучше управлять током. Такая структура транзисторов получила название FinFET, и именно ее использование помогло производителям продолжить уменьшать размеры транзисторов и увеличивать плотность их размещения до когда-то небывалых значений.

Закон Мура и зачем уменьшать транзисторы

Еще в 1975 году основатель Intel Гордон Мур вывел одно эмпирическое наблюдение, получившее название закон Мура. Согласно ему, количество транзисторов на кристалле удваивается каждые 24 месяца. Но зачем вообще нужно увеличивать плотность размещения транзисторов и уменьшать их размеры?

Очевидно, что процессор с несколькими тысячами транзисторов намного слабее, вмещающего в себя 11 миллионов. Но помимо очевидного роста производительности, уменьшение размера транзистора улучшает и его энергоэффективность: чем меньше транзистор, тем меньший ток, требуется для его работы. Уменьшение же размеров затвора снижает время необходимое для переключения транзистора из одного состояния в другое — он начинает работать быстрее.

Что такое техпроцесс

Когда-то давно под техпроцессом понимался размер затвора транзистора, т.е. при 32-нм техпроцессе длина затвора равнялась тем самым 32 нм. Но именно с 32 нм производители перестали придерживаться этого правила, а само понятие техпроцесса во многом превратилось в маркетинговый ход.

Конечно, бытует мнение, что не все так плохо. К примеру, часто можно встретить утверждение, что после разделения понятий «длина затвора» и «техпроцесс», последний оказался напрямую привязан к уже упоминавшемуся нами закону Мура. Раз количество транзисторов на кристалле удваивается каждые два года, то размеры транзистора уменьшаются вдвое, т.е сторона такого транзистора уменьшается в 0,7 раза.

Это была, наверное, последняя попытка производителей хоть как-то упорядочить понятие техпроцесса. Сейчас же он действительно превратился в своеобразный маркетинговый ход, который не имеет ничего общего с реальными цифрами. Более того, 10-нм техпроцесс у одного производителя может кардинально отличаться от того, что под ним понимает другой чипмейкер.

К примеру, 10-нм техпроцесс TSMC использует транзисторы размерами 66х42 нм против 54х44 нм у аналогичного техпроцесса Intel. И, по сути, 10-нм техпроцесс Intel сопоставим с 7-нм у TSMC. Точнее, он сопоставим с ним по размерам транзисторов. Поэтому прогресс по количеству нанометров, по сути, можно рассматривать лишь внутри продукции одной компании.

В то же время, логика «чем меньше, тем лучше» также может стать ошибочной. Все дело в том, что при повышении плотности кристалла на текущем уровне технологий может увеличиваться его нагрев. Следствием этого становятся троттлинг и серьезное снижение производительности. Такие кристаллы хороши в спринте, но не очень подходят для марафонов, т.е. длительных нагрузок. Именно это в полной мере справедливо для таких платформ, как 4-нм Snapdragon 888 и 5-нм Samsung Exynos 2100. Они бесспорно намного производительнее предшественников на коротких дистанциях, но при продолжительной нагрузке преимущество этих SoC тает из-за сильного перегрева и троттлинга.

Выводы

Несмотря на то, что в последнее время понятия техпроцесс и нанометры превратились в маркетинг, они все еще позволяют оценить прогресс в рамках продукции одного производителя. Иными словами, в большинстве случаев чем меньший техпроцесс используется при производстве процессора, тем больше в нем транзисторов и тем больше его итоговая производительность.

Впрочем, важно понимать, что это в полной мере актуально лишь для максимальной производительности процессора, а скорость его работы на длинной дистанции зависит еще и от того, насколько удачна используемая в нем микроархитектура, не перегревается ли процессор, и не испытывает ли он проблемы с троттлингом.

Читайте также

• Как выбрать процессор для игрового компьютера: 5 оптимальных CPU
• Сила камня: рейтинг процессоров 2020 по производительности

Теги

техпроцесс

Автор

Дмитрий Мухарев

Была ли статья интересна?

Поделиться ссылкой

Нажимая на кнопку «Подписаться»,
Вы даете согласие на обработку персональных данных

Рекомендуем

Реклама на CHIP
Контакты

Технологические процессы | Kilgore College

Степень младшего специалиста в области прикладных наук.

Что такое технологический процесс?

Технологии процессов — это среда групп людей, ответственных за планирование, анализ и контроль производства продуктов от приобретения сырья до производства и распределения продуктов клиентам в различных перерабатывающих отраслях. Эти отрасли включают, но не ограничиваются:

• Химия и пластмассы
• Еда и напитки
• Разведка и добыча нефти
• Фармацевтика
• Производство электроэнергии
• Целлюлозно-бумажная промышленность
• Переработка и добыча газа
• Очистка воды и сточных вод
• Промышленные продажи оборудования и инструментов
• Обслуживание и продажа промышленного оборудования

Какой тип программы предлагает KC?

Колледж Килгор предлагает двухлетнюю степень младшего специалиста в области прикладных наук (AAS) в области технологических процессов. Программа готовит выпускников к использованию безопасных и экологически чистых методов работы и экономически эффективному выполнению обязанностей в поддержку бизнес-целей нефтяной отрасли. Студенты учатся управлять установками и связанными с ними системами трубопроводов для нефтяной промышленности.

Программа также готовит выпускников к демонстрации технических знаний, навыков и умений в следующих областях:

• Компьютерные приложения
• Инструментальные системы
• Технологические системы
• Качество и безопасность
• Оборудование для нефтехимической промышленности 
• Процесс устранения неполадок
• Технологические стажировки

Подробнее о программе:

Программа технологических процессов колледжа Килгор соответствует установленным требованиям высоких стандартов и целей в области передового опыта и признана «одобренным колледжем» Североамериканским альянсом технологических процессов (NAPTA). Эта программа признана Техасским инвестиционным советом по трудовым ресурсам (TWIC). Колледж Килгор является ведущим поставщиком технического образования в регионе и тесно сотрудничает с бизнесом и промышленностью для разработки современных образовательных программ. Заботливые, квалифицированные преподаватели, низкая стоимость обучения и разнообразные системы поддержки студентов означают, что вы получите качественное образование, которое подготовит вас к успеху в карьере.

KC также предлагает Технологии процессов — специальность нефтяной промышленности

Информация о курсе:

• Технологии процессов — степень младшего специалиста (AAS)

Пять студентов, изучающих технологические процессы, получают стипендии Chevron в размере 1400 долларов США

Пять студентов Килгорского колледжа, изучающих технологические процессы, получили от Chevron стипендии в размере 1400 долларов.
Среди студентов, получивших стипендии Chevron в области технологических процессов, есть Каден Корнетт … Читать статью

Два студента KC получают стипендию в размере 1000 долларов США от Национального технического общества чести

Студенты Килгорского колледжа Сезар Наваррете и Кэтрин Кэмп получили стипендию в размере 1000 долларов от Национального технического общества чести.
Наваррете из Килгора учится в процессе… Читать статью

Часто задаваемые вопросы

Технологические процессы | BRCC

Технические специалисты помогают проектировать, контролировать, эксплуатировать и устранять неполадки в специализированных процессах.
занимает центральное место в деловой деятельности своего работодателя. Их основная задача — оптимизировать
специализированный процесс и поддерживать его в рабочем состоянии, даже если возникают проблемы.

Они работают во многих отраслях промышленности, включая, помимо прочего, химическую, нефтяную,
горнодобывающая и фармацевтическая промышленность. Кроме того, технологи
будут вовлечены в некоторые основные инженерные практики, независимо от того, какой работодатель
они работают. Общие методы технического специалиста могут включать в себя возможность запуска
запускать процесс, останавливать процесс, диагностировать проблемы, заказывать обслуживание и восстановление
отремонтированное оборудование до рабочего состояния.

Программа Associate of Applied Science in Process Technology (PTEC) является выборочной
программа приема. Это программа на пять (5) семестров, шестьдесят (60) кредитных часов, которая
относится к области повышенного спроса. Он готовит людей к тому, чтобы стать нефтеперерабатывающим, химическим,
операторы нефтяной, минеральной и фармацевтической промышленности, а также другие отрасли
связанные операторы. Это тщательное исследование общих операционных процессов, обнаруженных
на промышленных предприятиях, которые подготовят студентов к высококвалифицированной, высокооплачиваемой работе, необходимой
в обрабатывающей промышленности. По окончании программы выпускники получают
степень младшего специалиста по прикладным наукам (AAS) в области технологии процессов, технология процессов
Техническая степень, сертификат технических исследований и программа сертификации инструментов
(SNAP ON) Мастерство инструментов. Студенты готовы выйти на рынок труда
операторов процессов начального уровня для карьеры по специальности на сильном рынке труда.

Основные обязанности технолога включают:

• Надзор за работой завода.
• Мониторинг и устранение неполадок работающего оборудования.
• Погрузка и разгрузка грузовиков и вагонов.
• Выполнить общую уборку.
• Обеспечить соблюдение заводом правил техники безопасности и защиты окружающей среды.
• Разработка концепции, проектирование и реализация проектов по модернизации предприятия»
• Выявление отклонений процесса и выполнение основных причин/корректирующих действий.
• Проведение инспекций и аудитов территории.
• Выполняйте калибровочную проверку точности весов в начале каждой рабочей смены.
• Контроль и управление оборудованием, таким как погрузчики, буровые установки, тракторы, грузовики, дробилки,
  экскаваторы, вилочные погрузчики, бульдозеры и краны.
• Ручной материал и груз.
• Выполнение профилактического и текущего обслуживания.
• Используйте научные правила и методы для решения проблем.
• Следите за датчиками, циферблатами или другими индикаторами, чтобы убедиться, что машина работает правильно.
• Пополняйте запасы по мере необходимости.
• Нанимайте, обучайте и контролируйте сотрудников.
• Разработать графики и смены.

ПРОЦЕСС ЗАЯВЛЕНИЯ И ПРИЕМА

Ассоциированный специалист по прикладным наукам в области технологических процессов

Общественный колледж Батон-Руж (BRCC) придерживается политики открытых дверей.