Størrelsen på komponentene i mikrobrikker går stadig nedover. Den første utgaven av Intel Pentium-prosessoren, som kom i 1993, ble produsert med 800 nanometers prosessteknologi. I dag produseres mange brikker med 5 nanometers prosessteknologi, som har 1/160 av komponentstørrelsen.
Denne utviklingen har blant annet bidratt til at prosessorer er i stand til å gjøre veldig mye mer arbeid enn tidligere, uten at energiforbruket har gått opp i nærheten av like mye. Årsaken er at de nyere prosessteknologiene åpner for at transistorer kan gjøres mindre, og dermed blir det plass til langt flere av dem på det arealet som brikken utgjør.
Fra 2300 til 7,2 milliarder transistorer på 45 år:
Slik krympes prosessorene for å gi deg raskere PC-er (for abonnenter)
Først med det minste
Mange brikkeprodusenter forbereder seg på den neste trinnet, som 3 nanometers prosessteknologi, IBM har nå tatt ytterligere et steg og kunngjorde torsdag denne uken at selskapet har produsert verdens første mikrobrikker basert på 2 nanometers prosessteknologi.
Hva slags brikker det dreier seg om, har selskapet ikke oppgitt, men trolig dreier det seg om noe relativt grunnleggende på dette stadiet, slik som SRAM-brikker.
Hver av de fingerneglstore brikkene kan romme så mye som 50 milliarder transistorer. Hvor stor en fingernegl er, kan jo variere, men til Anandtech opplyser IBM at det i denne konteksten tilsvarer 150 kvadratmillimeter, noe som tilsier at antallet transistorer per kvadratmillimeter er på 333,33 millioner.
3D-transistorer
Anandtech skriver også at denne teknologien er basert på 3D-transistorer, så selv om man snakker om 2 nanometer nodestørrelse, er ikke dette et virkelig mål på transistorkomponentene i brikkene, men i stedet en tolkning av hva som ville være ekvivalenten i en design med 2D-transistorer.
Mer ytelse eller mindre strøm
I pressemeldingen sammenligner IBM de nye brikkene med brikker basert på 7 nanometers prosessteknologi, noe som er den nyeste tilgjengelige på enkelte områder – for eksempel x86-prosessorer – men samtidig gårsdagens teknologi i de mest avanserte smartmobilene.
Uansett, i denne sammenligningen vil de nye brikkene kunne levere 45 prosent mer regnekraft enn de eldre med samme energiforbruk, eller samme regnekraft med 75 prosent lavere energiforbruk.
IBM kommer i den sammenheng med noen påstander, hvorav noen nok kan diskuteres.
Den ene er at det reduserte energibehovet kan føre til firedoblet batteritid for mobiltelefoner. Men det er langt fra bare selve systembrikken som trekker strøm i en mobiltelefon. Ikke minst skjermen kan stå for en betydelig andel.
IBM skriver også at den nye teknologien kan redusere CO2-avtrykket til datasentre. En forutsetning for dette er at utskiftningen til servere med de nye brikkene gjøres for å redusere energiforbruket, ikke for å la hente mest mulig regnekraft ut av hvert datasenter.
Tilsvarende kan bærbare PC-er enten få mye bedre batteritid eller betydelig mer regnekraft, alt etter hva det er behov for. IBM nevner også at den nye prosessteknologien kan bidra til raskere systemer for objektdetektering i biler og dermed kortere reaksjonstid, for eksempel for selvkjørende biler.
Verdens største prosessor:
Gjør det mulig med svært små superdatamaskiner (for abonnenter)
Ukjent tidshorisont
IBM har selv ikke lenger noen egen masseproduksjon av halvlederbrikker. I stedet samarbeider selskapet med aktører som Globalfoundries, Samsung og Intel. Det er derfor ikke IBM selv som kommer til å ta i bruk den nye teknologien. I stedet vil selskapet lisensiere den ut til én eller flere av de store brikkeprodusentene.
Foreløpig er det nokså i det blå når brikker basert på 2 nanometers prosessteknologi vil bli kommersielt tilgjengelige, men sannsynligvis dreier det seg om flere år fram i tid.
Før den tid er det ventet at i alle fall brikkeprodusenten TMSC er kommersielt i gang med 3 nanometers prosessteknologi. Det kan skje så tidlig som i 2022.
