Konu Başlıkları Gizle
Nanometre (nm) Nedir?
İşlemci özelliklerine baktığımızda sık sık 3 nm, 5 nm, 7 nm veya 10 nm gibi ifadelerle karşılaşıyoruz. Peki bu değerler tam olarak ne anlama geliyor?
Nanometre, metrenin milyarda biri anlamına gelen bir uzunluk birimidir; sözlük böyle diyor en azından. İşlemci üretiminde ise çiplerin üretildiği teknolojik süreci tanımlamak için kullanılıyor bu ifade. Bu süreçte işlemcinin içerisinde bulunan milyarlarca transistörün boyutları, yerleşimi ve yoğunluğu gibi unsurlar önem arz eden faktörlerden. Pek tabii burada belki de sık yapılan bir hatayı da düzeltmeliyiz: 3 nm üretim teknolojisiyle üretilen bir işlemcinin transistörleri tam olarak 3 nanometre boyutunda değildir mesela. Günümüzde kullanılan nanometre değerleri, doğrudan fiziksel bir transistör ölçüsünü ifade etmekten ziyade üretim teknolojisinin neslini temsil etmekte.
Velhasıl; bu nanometre değeri, işlemcinin hangi üretim teknolojisiyle üretildiğini anlamamıza yardımcı olan önemli bir gösterge dostlar. Ancak tek başına işlemcinin ne kadar güçlü veya hızlı olduğunu göstermez tabii ki.
Nanometre Değeri Küçüldükçe Ne Değişir?
Üretim teknolojisinde nanometre değerini küçültüyorsak eğer, genel olarak aynı alana daha fazla transistör yerleştirilebilmesinin önünü açmış oluruz. Transistörler, işlemcinin hesaplama ve veri işleme işlemlerini gerçekleştiren temel elektronik bileşenler. Transistör yoğunluğunun artması, üreticilere daha karmaşık işlemcileri tasarlama imkanı sunuyor. Bunun yanında güç tüketimi ve enerji verimliliği konusunda da avantajlar sağlayabilir. Örneğin daha gelişmiş bir üretim süreci sayesinde benzer performans daha düşük güç tüketimiyle elde edilebilmesi buna bir örnek olur.
Ancak; ancak burada önemli bir ayrıntı var: Nanometre değerinin küçülmesi, her koşulda daha düşük sıcaklık veya daha az güç tüketimi anlamına gelmez, bu %100 ve %100 doğru bir yargı değil. Sonuçta işlemcinin mimarisi, çalışma frekansı, uygulanan voltaj ve güç limitleri de bu sonuçları doğrudan etkileyen unsurlar.
Kısacası daha küçük üretim teknolojileri, işlemci üreticilerine önemli avantajlar sunar, evet bu doğru. Fakat bu avantajların gerçek performansa ne ölçüde yansıyacağı, işlemcinin nasıl tasarlandığına bağlıdır desek yanlış konuşmayız herhal.
3 nm, 5 nm ve 7 nm Arasındaki Farklar
İşlemci dünyasında 3 nm, 5 nm ve 7 nm gibi üretim teknolojileri farklı nesilleri temsil ediyor elbette. Genel olarak daha gelişmiş üretim süreçleri, daha yüksek transistör yoğunluğu ve daha iyi enerji verimliliği hedeflenir. Ancak bu farkları yalnızca nanometre değerlerine bakarak değerlendirmek doğru değil.
Peki neden? Örneğin TSMC'nin 7 nm, 5 nm ve 3 nm üretim süreçleri arasında transistör yoğunluğu ve tasarım olanakları açısından önemli gelişmeler bulunur. Bununla birlikte her yeni nesilde performans artışı veya güç tüketimindeki iyileşme aynı oranda gerçekleşmez. Ayrıca burada dikkat edilmesi gereken bir diğer konu da farklı üreticilerin aynı nanometre isimlerini kullanmasına rağmen birebir aynı üretim teknolojisine sahip olmamasıdır. Örneğin TSMC'nin 3 nm süreciyle Intel'in farklı bir üretim neslini karşılaştırırken yalnızca isimlere bakmak yanıltıcı olabilir.
Dolayısıyla 3 nm bir işlemci, yalnızca bu etiketi taşıdığı için 5 nm veya 7 nm bir işlemciden otomatik olarak daha hızlı değildir
Düşük Nanometre Her Zaman Daha mı İyidir?
İşlemci satın alırken daha düşük nanometre değerine sahip modellerin daha iyi olduğunu düşünmek oldukça yaygın, ben bile yapmışımdır bunu
Daha gelişmiş üretim teknolojileri genellikle enerji verimliliği, transistör yoğunluğu ve tasarım esnekliği açısından avantaj sağlar. Fakat bu avantajlar doğrudan daha yüksek performans anlamına gelmez. Örneğin daha eski bir üretim teknolojisiyle üretilmiş güçlü bir masaüstü işlemci, daha yeni üretim sürecine sahip giriş seviyesi bir işlemciden çok daha yüksek performans gösterebilir. Bunun temel nedeni işlemci mimarisi, çekirdek sayısı, frekans değerleri ve önbellek gibi faktörler. Ayrıca düşük nanometre değerine sahip işlemciler de yüksek güç tüketebilir ve ciddi sıcaklıklara ulaşabilir. Çünkü üreticiler elde ettikleri verimlilik avantajını bazen daha yüksek performans elde etmek için kullanabilir. Bu nedenlerden ötürü işlemci karşılaştırırken yalnızca 3 nm, 5 nm veya 7 nm gibi değerlere odaklanmak doğru değil her zaman. Önemli olan üretim teknolojisinin işlemcinin genel tasarımıyla nasıl bir araya geldiği.
AMD ve Apple'ın Üretim Teknolojileri
Bu başlığa özellikle değinmek istedim. Günümüzün godamanlarına bi' bakalım; neleri nasıl yapıyorlar bu adamlar?
Çünkü Nanometre muhabbetini daha iyi anlamak için işlemci dünyasının önde gelen üreticilerine bakmamız lazım. Intel, AMD ve Apple farklı üretim stratejileri izliyor. Bu nedenle aynı dönemde piyasaya çıkan işlemcilerde farklı üretim teknolojileriyle karşılaşabiliyoruz.
Misal;
Intel, uzun yıllar kendi işlemcilerini kendi fabrikalarında üreten bir şirket olarak faaliyet gösterdi. Intel 7, Intel 4 ve Intel 3 gibi üretim süreçlerinin ardından Intel 18A teknolojisine geçti. Intel 18A, RibbonFET transistör yapısı ve PowerVia adlı arka yüz güç dağıtım teknolojisini kullanıyor.
AMD, Intel'den farklı olarak işlemci üretiminde büyük ölçüde TSMC gibi harici üreticilerden yararlanıyor. Özellikle Ryzen işlemcilerinde kullanılan chiplet tasarımı sayesinde işlemcinin farklı bölümleri farklı üretim teknolojileriyle üretilebiliyor. Örneğin Ryzen 9000 serisinde 4 nm üretim teknolojisi kullanılıyor. AMD'nin yeni nesil EPYC Venice işlemcisi ise TSMC'nin 2 nm üretim sürecine taşınmış durumda.
Apple ise kendi işlemci tasarımlarını geliştiriyor ancak üretim için ağırlıklı olarak TSMC ile çalışıyor. iPhone ve Mac modellerinde kullanılan A ve M serisi işlemciler, farklı nesillerde TSMC'nin 3 nm gibi gelişmiş üretim teknolojilerinden yararlandı. Apple'ın üretim stratejisinde performans kadar enerji verimliliği de önemli bir yere sahip.Bu üç şirketin örnekleri bize önemli bir şeyi gösteriyor: İşlemciyi tasarlayan şirket ile onu fiziksel olarak üreten şirket aynı olmak zorunda değil. Ayrıca kullanılan üretim teknolojisi, işlemcinin mimarisi ve tasarım tercihleriyle birlikte değerlendirilmeli.
Nanometre Değeri Performansı Tek Başına Belirler mi?
İşlemcinin ne kadar hızlı çalışacağını belirleyen birçok farklı unsur var. Bunların başında işlemci mimarisi, çekirdek ve izlek sayısı, saat frekansı, önbellek miktarı ve IPC (Instructions Per Cycle) geliyor. Özellikle IPC, işlemcinin bir saat döngüsünde ne kadar iş gerçekleştirebildiğini ifade ediyor. Bu nedenle aynı frekansta çalışan iki işlemci, mimari farklılıklar nedeniyle birbirinden oldukça farklı performans gösterebilir. Örneğin daha eski bir üretim teknolojisiyle üretilmiş bir işlemci, daha gelişmiş üretim sürecine sahip başka bir işlemciden daha yüksek performans sunabilir. Bunun yanında işlemcinin güç limitleri ve soğutma kapasitesi de uzun süreli performansı etkiler. Dolayısıyla işlemci satın alırken yalnızca nanometre değerine veya üreticinin sunduğu teknik özelliklere odaklanmak yerine bağımsız performans testlerini incelemek çok daha doğru olacaktır.
Sonuç?
Nanometre değeri, işlemci üretim teknolojisini anlamak açısından önemli bir gösterge bu doğru. Daha gelişmiş üretim süreçleri; transistör yoğunluğu, enerji verimliliği ve tasarım olanakları bakımından üreticilere önemli avantajlar sağlayabilir. Ancak düşük nanometre değerinin her zaman daha yüksek performans, daha düşük sıcaklık veya daha az güç tüketimi anlamına gelmediğini unutmamak gerek, bunu vurguluyorum sürekli.
Kısacası işlemci satın alırken 3 nm, 5 nm veya 7 nm gibi değerlere takılıp kalmak yerine işlemcinin mimarisine, gerçek performansına, güç tüketimine ve kullanım amacına bakmak çok daha mantıklı. Çünkü önemli olan işlemcinin hangi teknolojiyle üretildiğinden ziyade, kullanım sırasında nasıl bir performans sunduğudur.
Vakit ayırdığınız, okuduğunuz için teşekkür ederim.
İyi forumlarınız olsun. Esenlikler.
(Görseller alıntıdır.)
Son düzenleme: