آشنایی با مفهوم لیتوگرافی در تراشه ها

شاید شما هم در بررسی گوشی ها یا مطالب مرتبط با پردازنده ها، واژه لیتوگرافی را شنیده باشید. این واژه یکی از مهم ترین مشخصات پردازنده ها می باشد و بر حسب نانومتر بیان می شود. به عنوان مثال پردازنده اسنپدراگون 855 با لیتوگرافی 7 نانومتری توسعه داده شده است. اما اینکه این عدد چی چیزی را نشان می دهد و بزرگ یا کوچک بودن آن چه مزیت یا معایبی دارد را در ادامه برایتان توضیح داده ایم.

در وهله اول باید بدانید که هرچه لیتوگرافی یک پردازنده کمتر باشد، بهتر است. لیتوگرافی یک واژه یونانی به معنای سنگ نگاری است که در پردازنده به معنای فرآیند تولید و ساخت یک پردازنده و چاپ آن توسط دستگاه‌های مخصوص است. اینکه اجزای یک سی‌ پی‌ یو با چه فاصله‌ ای در کنار هم باشند و به چه نظم و آرایشی قرار بگیرند همه به لیتوگرافی پردازنده وابسته است. از جمله مهم ترین اجزای تشکیل دهنده هر پردازنده، ترانزیستور می باشد. پردازنده ها از میلیاردها ترانزیستور بسیار کوچک تشکیل یافته‌ اند و هر کدام از آنها دروازه‌ های الکتریکی هستند که برای اجرای محاسبات مختلف در پروسسور ها، روشن یا خاموش می‌ شوند. ترانزیستور برای روشن شدن به برق نیاز دارد و این نیروی مورد نیاز کاملا متناسب با اندازه ترانزیستور می باشد، یعنی هر چه اندازه ترانزیستور ها کوچکتر باشد، انرژی کمتری نیز مصرف می کنند.

مزیت های لیتوگرافی پردازنده کمتر چیست؟

همان‌طور که گفتیم، لیتوگرافی هرچه کمتر باشد بهتر است. اما دلیل این ادعای ما چیست؟ در ادامه پارامتر های تاثیر گیرنده از لیتوگرافی را توضیح می دهیم.

لیتوگرافی

توان مصرفی

با کاهش لیتوگرافی CPU توان مصرفی آن نیز کاهش می‌ یابد. با کاهش فاصله اجزای تشکیل دهنده یک پردازنده مقاومت داخلی آن پردازنده کاهش می‌ یابد، همانطور که می دانید با کاهش مقاومت، گرمای تولید شده و در نهایت انرژی اتلافی کاهش پیدا می کند و به همان اندازه انرژی مفید تولید شده توسط پردازنده افزایش پیدا می کند. فقط به این نکته توجه داشته باشید که کمتر شدن لیتوگرافی باید با کاهش مقاومت نیز همراه باشد، در غیر انصورت شاهد کاهش توان مصرفی نخواهیم بود.

تعداد ترانزیستورها

هر چه لیتوگرافی پردازنده کمتر باشد یعنی فاصله اجزای آن کمتر است. پس شرکت‌ های سازنده پردازنده می‌ توانند در یک حجم مشخص تعداد بیشتری ترانزیستور قرار دهند که موجب افزایش کارایی CPU ها خواهد شد.

افزایش فرکانس پردازنده

با کم شدن لیتوگرافی CPU اندازه خازن‌ های آن هم کم شده و در نتیجه ظرفیت آن‌ها کمتر می‌ شود. کمتر شدن ظرفیت یک خازن موجب شارژ و تخلیه سریع تر آن می‌ شود. در نتیجه فرکانس و کلاک پردازنده افزایش پیدا می‌ کند. اما دلیل این امر چیست؟

در ابتدا باید بگوییم که فرکانس هر پردازنده یعنی تعداد کلاک های موجود در هر ثانیه. و هر کلاک از یک بار شارژ و دشارژ شدن خازن ها ایجاد می شود، پس هرچه ظرفیت خازن های به کار رفته کمتر باشد، ثابت زمانی کلاک ها کمتر شده و در نهایت سرعت شارژ و دشارژ شدن خازن بیشتر شده و تعداد کلاک های بیشتری در هر ثانیه جا می گیرد. پس با کوچکتر شدن ظرفیت خازن می توان حداکثر فرکانس پردازنده را افزایش داد.

لیتوگرافی

هزینه ساخت

در ابتدای تولید یک لیتوگرافی پردازنده جدید و پشرفته، هزینه‌ها افزایش پیدا می‌ کنند. زیرا فرآیند های طراحی و تولید باید به روز رسانی شوند و همچنین دستگاه های جدیدی برای ساخت پردازنده جدید با لیتوگرافی به روز نیاز است (شابلون ها باید بروز شوند). اما در ادامه هزینه تولید پردازنده‌ ها کاهش پیدا می‌ کند. یکی از موادی که در ساخت پردازنده‌ ها به کار گرفته می‌ شود سیلیکون است. این ماده به صورت کاملاً خالص در آزمایشگاه‌ ها بدست می‌ آید و هزینه بالایی دارد. با پیشرفته‌ تر شدن یک لیتوگرافی، تعدا ترانزیستور های موجود در یک پردازنده افزایش یافته و در نتیجه سسیلیکون مورد نیاز برای ساخت یک پردازنده کاهش می‌ یابد. در نتیجه هزینه‌ ساخت یک پردازنده کمتر می شود.

۰ دیدگاه


نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

مطالب بیشتر

چگونه تنظیمات VPN را از آیفون خود حذف کنیم؟

درحالی که سرویس های VPN راهکارهای راحتی را برای تنظیم کردن پروفایل بر روی آیفون ارائه می کنند،...

سارا صباح پور time-alt ۱ آبان ۱۴۰۱

گواهی MFi اپل در لوازم جانبی چیست و چه اهمیتی دارد؟

اگر صاحب محصولات اپل مثل آیفون یا آیپد باشید، مهم است که از چه لوازم جانبی روی آن‌ها استفاده...

معین کریمی time-alt ۱ اردیبهشت ۱۴۰۱

فناوری های PowerIQ و VoltageBoost در پاوربانک‌های برند انکر چه کاربردی دارند؟

با پیشرفت سریع توسعه گوشی‌های هوشمند، تبلت‌ها و لپ تاپ‌ها، مشتریان به دنبال راه‌هایی سریع‌تر و...

معین کریمی time-alt ۲۷ فروردین ۱۴۰۱

فست شارژ چیست؟ معرفی استانداردها و تجهیزات لازم برای فست شارژ

همین سه چهار سال گذشته بود که باتری‌های کم ظرفیت گوشی‌های هوشمند با سرعت کمی شارژ شده و صد در...

پویا علیمی time-alt ۲۰ فروردین ۱۴۰۱

استاندارد USB پاور دلیوری چیست و چگونه کار می‌کند؟ تمام آنچه که از یو اس بی پاور دلیوری باید بدانید

فناوری شارژ USB پاور دلیوری تبدیل به یکی از پرکاربردترین و بهترین استانداردهای شارژ گوشی‌های...

مهدی حیدری time-alt ۲ آبان ۱۴۰۰

شارژ وایرلس چیست و چگونه عمل می‌کند؟

استفاده از فناوری شارژ بی سیم بسیار گسترده‌تر از سالیان گذشته شده است و تولیدکنندگان گوشی...

مهدی حیدری time-alt ۲۴ مهر ۱۴۰۰

بهترین گوشی‌های قاتل پرچمدار تا ۱۶ میلیون تومان (مهر ۱۴۰۰)

با توجه به قیمت بسیار بالای محصولات دیجیتال و به‌ویژه گوشی‌های هوشمند، دیگر امکان خرید...

صدرا علی‌پور time-alt ۲۱ مهر ۱۴۰۰

جاروبرقی رباتیک چه مزایا و معایبی دارد؟

جاروبرقی‌‌‌ها سال‌هاست که به جزئی جدایی‌ناپذیر از لوازم خانه و محل کار ما تبدیل شده‌اند....

آریا مقدم time-alt ۱۹ مهر ۱۴۰۰

مقایسه iOS 15 با iOS 14؛ به iOS 15 سوییچ کنیم یا نه؟

آیا حتماً باید گوشی خود را به آی او اس 15 به‌روزرسانی کنیم؟ اگر همچنان از آی او اس 14 استفاده...

مهدی حیدری time-alt ۷ مهر ۱۴۰۰

HFR به چه معناست و چه تاثیری بر گیمینگ دارد؟

با پیشرفت روزافزون تکنولوژی در سال‌های اخیر، تحولات عظیمی در زمینه‌ی کیفیت تصویر رخ داده است....

آریا مقدم time-alt ۲۲ شهریور ۱۴۰۰