ساختار پردازنده‌ها در گوشی‌های جدید چگونه است؟

امکان دارد شما هم ویدیوی وایرالی که روی یک پردازنده آیفون زوم می‌کند را دیده باشید و سؤالاتی مثل اینکه پردازنده‌ گوشی‌های جدید در چه حد کوچک هستند؟ یا ساختار پردازنده‌ها به چه شکل است؟ داشته باشید.

به‌ گزارش تک‌ناک، مشخص نیست چه کسی این ویدیو را ساخته است، یا کدام پردازنده را نشان می‌دهد، اما این ویدیو به وضوح جعلی است. با وجود این بیایید به سؤالات شما پاسخ دهیم.

با همان آیفون شروع می‌کنیم. به گفته پروفسور دانیل لمیر، استاد علوم کامپیوتر از دانشگاه کبک، پردازنده A17 Pro اپل در آیفون 15 سال 2023، حدود 19 میلیارد ترانزیستور دارد که هر 2.5 سال یک بار، دو برابر می‌شود.

به گفته TechInsights، این پردازنده فقط x 12.87 x 0.91 17.0 میلی‌متر است (کوچک‌تر از یک تمبر پستی).

این پردازنده توسط سازنده پردازنده‌ تایوانی TSMC با استفاده از آنچه به عنوان «فرایند 3 نانومتری» توصیف می‌شود، تولید شده است.

در واقع، ترانزیستورهای FinFET که سوئیچینگ واقعی را در این پردازنده‌ها انجام می‌دهند، کانال‌ها و گیت‌هایی با عرض بیشتر از 6 نانومتر دارند.

به نظر می‌رسد در این صنعت، سازندگان به مقیاس اتمی دست یافته‌اند.

برای ساختن یک لایه از یک ریزپردازنده، یک فوتوریست حساس به نور روی یک لایه عایق اکسید سیلیکون پخش می‌شود و سپس یک نور UV از طریق یک شابلون روی آن با استفاده از دستگاه لیتوگرافی ماشین اشعه فرابنفش پخش می‌گردد، که قدرتمندترین دستگاه لیتوگرافی UV در حدود 170 میلیون دلار است.

سپس بخش‌هایی که نور به آنها برخورد می‌کند، با یک حلال برداشته می‌شوند تا یک لایه ماسک ایجاد شود.

بعد از آن، یک فرایند اچینگ تمام عایق قابل مشاهده از طریق ماسک را تا لایه زیرین می‌خورد و سپس یک حلال دیگر لایه ماسک را پاک می‌کند تا شیارهای ریز در اکسید سیلیکون نمایان شوند.

تمام اینها بیش از حد با مس پر می‌شوند تا زمانی که یک لایه کامل مس روی ویفر را بپوشاند، سپس رویه مسی از بین می‌رود تا لایه جدیدی از نانوسیم‌های مسی نمایان شود، که توسط عایق اکسید سیلیکون از هم جدا شده‌اند.

این یک لایه سیم‌کشی ساده است. یک ریزتراشه ممکن است به 80 لایه از این لایه‌ها روی هم نیاز داشته باشد، با اتصالاتی که به صورت عمودی از طریق پردازنده، همچنین به صورت افقی اجرا می‌شوند و صدها ماده عجیب و غریب مختلف را در خود جای می‌دهند.

این فرایند ساختار پردازنده‌ها یک شروع شگفت‌انگیز، سه ماه طول می‌کشد تا به پایان برسد و هر خطای منفرد، از جمله وجود ذرات گرد و غبار، می‌تواند سازنده را به نقطه اول بازگرداند.

این تولید در مقیاس نانو به طور تصاعدی قدرت رایانه‌های مدرن را چند برابر کرده، در حالی که مصرف انرژی آنها را کاهش داده و آنها را تا اندازه جیبی کوچک کرده است.

آیفون 15 در برابر ابررایانه CRAY-1

در سال 1976 بزرگ‌ترین ابررایانه جهان CRAY-1 بود.

این دستگاه به طور قابل ملاحظه‌ای بزرگ‌تر از یک باجه تلفن با وزن 5.5 تن بود، 115 کیلووات توان تولید می‌کرد و 7.9 میلیون دلار قیمت داشت که در سال 1976 ارزان نبود.

آیفون 15 پرو 2023 در برابر CRAY-1 در حدی کوچک‌ است که در کیف‌های دستی و بین بالشتک‌های مبل گم می‌شود.

این گوشی هوشمند دارای اتصال بی‌سیم، سیستم صوتی و صفحه نمایش لمسی با وضوح بسیار بالا است.

قیمت آیفون 15 پرو از 999 دلار شروع می‌شود، حدود هزار برابر بیشتر از CRAY-1 رم آنبرد دارد و می‌تواند 13420 برابر بیشتر عملیات ممیز شناور در ثانیه (مقیاسی برای سنجش کارایی پردازشگر رایانه‌ها) انجام دهد.

منبع: Branch Education