Чуть больше двух лет назад Роман Хартунг с ником der8auer поместил Intel Core i7-8700K под растровый электронный микроскоп в Хайльброннской высшей школе. Теперь настала очередь AMD Ryzen 9 3950X и Intel Core i9-10900K, вернее, соответствующих кристаллов. Цель заключалась в том, чтобы сравнить 7- и 14-нм техпроцесс.
С помощью нагрева, шкурки и других материалов 10-ядерный кристалл Intel и кристаллы CCD и IOD процессора Ryzen 9 3950X были извлечены из корпусировки. Но перед тем, как поместить их под растровый электронный микроскоп, необходимы и другие шаги. Среди прочего, семпл нужно приклеить на пробу. Причем для работы микроскопа должен использоваться проводящий материал.
Сначала на семпл напыляется платина, затем с помощью ионного луча семпл вырезается из кристалла для дальнейшего изучения. Процесс напыления длится несколько часов, после чего к семплу крепится игла-держатель. Длина семпла составляет всего 100 мкм. С помощью платинового напыления игла скрепляется с семплом. В итоге слой семпла толщиной всего 200-300 нм можно изучать под электронным микроскопом.
На первых двух видеороликах показана подготовка семпла и работа растрового электронного микроскопа. Третий видеоролик, наконец, посвящен изучению транзисторов.
На видео показаны транзисторы процессора Ryzen, который изготавливается по 7-нм техпроцессу (TSMC, N7), и процессора Intel с 14-нм техпроцессом (14 nm+++). Хорошо видно, что ширина затвора процессоров Intel Core i9-10900K составляет 24 нм, а у 7-нм процессора Ryzen она ненамного меньше - 22 нм. Высота затвора тоже очень близка, но TSMC располагает транзисторы более плотно.
Вывод следующий: сравнение техпроцессов только на "числах" не так важно. Следует оценивать плотность упаковки транзисторов и 3D-структуру, которая именно трехмерная. А число техпроцесса - одномерная характеристика. Кроме того, существуют разные типы транзисторов, в зависимости от сферы использования: кэш или логика процессора, например. Intel и TSMC с техпроцессами 7 и 10 нм, соответственно, располагают на квадратном миллиметре порядка 90 млн. транзисторов. Для 5 нм (TSMC) и 7 нм (Intel) плотность транзисторов будет уже больше 150 MT/мм².
Но, опять же, данные значения нельзя напрямую сравнивать друг с другом, поскольку high-end процессор использует транзисторы разных типов. То же самое касается GPU. Недавно мы как раз рассматривали новый Ampere GPU от NVIDIA. GA102 GPU производится по 8-нм техпроцессу на заводах Samsung, плотность составляет 44,56 MT/мм², в случае же 7-нм GA100 на заводах TSMC плотность выше - 65,37 MT/мм².
Подписывайтесь на группы Hardwareluxx ВКонтакте и Facebook, а также на наш канал в Telegram (@hardwareluxxrussia).