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多年来,手机处理器已经发展起来。目前,我们拥有功能更强大,更节能的处理器以及更小的处理器。不断发展的关键是纳米。对我们许多人来说,这个词听起来并不熟悉。但这是使我们今天拥有几乎微型计算机的广泛原因。我们告诉您为什么它们如此重要,以及基于较小纳米尺寸的体系结构有什么含义。
纳米,处理器和晶体管
纳米本身只是测量单位,确切地说是长度。如果我们尝试从纳米转换为米,我们会发现可笑的数量,但最令人好奇的是:纳米等于十亿分之一米。为简化起见,我们将看不到这些尺寸的内建物体。这就是它的重要性所在。处理器的组件已达到此规模。
处理器由晶体管组成,这些是其基本处理单元。他们负责行为并模仿其最简单的状态0或1。这样,它可以让能量通过或不通过。简化一下,我们可以将灯泡理解为处于两种状态的灯泡,即关闭或打开。通过将几个晶体管放在一起,我们可以创建一个逻辑门,该逻辑门将能够执行小而简单的操作。但是,通过添加更多逻辑门,您可以执行的操作数量以及其复杂性都会增加。
纳米与处理器之间的关系在于晶体管。正如我们之前所说,这些是您的基本单位。在处理器内部,我们发现了成千上万个晶体管。多年来,由于缩小尺寸的进展,该金额有所不同。显然,这并非只是一时兴起,它不仅是为了缩小处理器的尺寸,以便能够制造更小或更薄的智能手机。其主要目的是在不增加处理器尺寸的情况下增加处理器中的晶体管数量。
这样做的好处很明显。晶体管数量越多,我们将拥有更多的逻辑门,它们能够在更短的时间内执行更复杂的操作。当处理信息时,这样做的结果是更大的“力量”。除此之外,通过包括更多数量的晶体管,我们还提高了能效。这是因为晶体管之间的空间较小,因此它们之间的能量传递效率更高,因此可以减少损耗。一个明显的例子是从Snapdragon 820到830的过渡,因为它将基础架构从14纳米更改为10纳米,并具有所有由此带来的优势。像减少36%的尺寸和更多内部组件一样。对于用户而言,所有这些意味着他们将拥有一部手机,其电源将使他们能够移动任何应用程序或游戏而不会弄乱它,而且电池消耗将减少,因此自治性将更大。
处理器的发展与未来
最初,处理器内部的晶体管并非以纳米制造,而是以微米制造。与当前的处理器相比,它们的效率较低,功能也较弱。在短短的几年中,在减少晶体管方面已经取得了巨大的进步。自2013年以来,内置28纳米的Qualcomm Snapdragon 800高端产品。直到808和810减少到20纳米。然后,我们几乎进入今天,内置14纳米的820-821,以及最新的内置10纳米的835-。肉眼可以看到这种演变,减小了晶体管的尺寸,从而创建了更强大,更高效的处理器。今天,我们处于10纳米的高度,但是已经有预测将发展到7纳米。很明显,随着我们继续以这种方式前进,我们将发现一个物理障碍,它将不允许我们进一步减小晶体管的尺寸,因此我们必须进行创新除此以外。