لیتوگرافی پردازنده (CPU) به چه معناست؟

یکی از ویژگی‌هایی که در مشخصات یک سی‌پی‌یو بیان می‌شود، لیتوگرافی آن است. این ویژگی با یک عدد بیان می‌شود. به عنوان مثال می‌گویند لیتوگرافی پردازنده برابر 12 نانومتر است. اما بسیاری از کسانی که قصد خرید یک پردازنده را دارند معنی این ویژگی را متوجه نشده و از آن عبور می‌کنند. با ما همراه باشید تا با مفهوم دقیق لیتوگرافی سی‌پی‌یو و روند پیشرفت لیتوگرافی سی‌پی‌یوهای اینتل آشنا شوید.

لیتوگرافی سی‌پی‌یو به چه معناست؟

لیتوگرافی یک واژه یونانی به معنای سنگ نگاری است. لیتوگرافی در پردازنده به معنای فرآیند تولید و ساخت یک پردازنده و چاپ آن توسط دستگاه‌های مخصوص است. اینکه اجزای یک سی‌پی‌یو با چه فاصله‌ای در کنار هم باشند و به چه نظم و آرایشی قرار بگیرند همه به لیتوگرافی پردازنده وابسته است. اگر لیتوگرافی در یک پردازنده برابر با 12 نانومتر باشد به معنای این است که اجزای سازنده آن پردازنده با فاصله 12 نانومتر از هم قرار گرفته اند. 12 نانومتر فاصله بسیار ناچیزی است و با چشم غیر مصلح قابل تشخیض نمی‌باشد. معمولا هر چه لیتوگرافی یک پردازنده کمتر باشد بهتر است. اما دلیل این ادعا چیست؟ با ما همراه باشید تا در ادامه به مزیت‌های لیتوگرافی کمتر اشاره کنیم.

مزیت های لیتوگرافی پردازنده کمتر چیست؟

همان‌طور که گفتیم، لیتوگرافی هرچه کمتر باشد بهتر است. اما دلیل این ادعای ما چیست؟ لیتوگرافی باعث بهبود چند پارمتر می‌شود که عبارتند از :

تعداد ترانزیستورها

هر چه لیتوگرافی پردازنده کمتر باشد یعنی فاصله اجزای آن کمتر است. پس شرکت‌های سازنده پردازنده می‌توانند در یک حجم مشخص تعداد بیشتری ترانزیستور قرار دهند که کارایی پردازنده را افزایش می‌دهد.

توان مصرفی

با کاهش لیتوگرافی سی‌پی‌یو توان مصرفی آن نیز کاهش می‌یابد. با کاهش فاصله اجزای یک پردازنده مقاومت داخلی آن پردازنده کاهش می‌یابد و آن بخش از انرژی که به گرما تبدیل شده و هدر می‌رود کاهش پیدا می‌کند. توجه داشته باشید لیتوگرافی کمتر همیشه موجب کاهش توان مصرفی نمی‌شود. به طور کلی کوچک کردن یک سیم مقاومت آن‌ را افزایش می‌دهد. اما اگر کاهش لیتوگرافی با کاهش مقاومت سی‌پی‌یو همراه بود، توان مصرفی آن کاهش یافته و موجب بهبود عملکرد پردازنده خواهد شد.

افزایش فرکانس پردازنده

با کم شدن لیتوگرافی سی‌پی‌یو اندازه خازن‌های آن کم شده و در نتیجه ظرفیت آن‌ها کمتر می‌شود. کمتر شدن ظرفیت یک خازن موجب شارژ و تخلیه سریع تر آن می‌شود. در نتیجه فرکانس و کلاک پردازنده افزایش پیدا می‌کند. برای آشنایی بیشتر با فرکانس پردازنده می‌توانید مقاله “فرکانس پردازنده به چه معناست؟” را مطالعه فرمایید.

هزینه ساخت

در ابتدای تولید یک لیتوگرافی پردازنده جدید و پشرفته، هزینه‌ها افزایش پیدا می‌کنند. زیرا فرآیندهای طراحی و تولید باید به روز رسانی شوند و همچنین دستگاهای جدیدی برای ساخت پردازنده جدید با لیتوگرافی به روز نیاز است. اما در ادامه هزینه تولید پردازنده‌ها کاهش پیدا می‌کند. یکی از موادی که در ساخت پردازنده‌ها به کار گرفته می‌شود سیلیکون است. این ماده به صورت کاملاً خالص در آزمایشگاه‌ها بدست می‌آید و هزینه بالایی دارد. با پیشرفته‌تر شدن یک لیتوگرافی، تعدا ترانزیستورهای موجود در یک پردازنده افزایش یافته و در نتیجه سیلیکون مورد نیاز برای ساخت یک پردازنده کاهش می‌یابد. در نتیجه هزینه‌ ساخت یک پردازنده کاهش پیدا می‌کند.

لیتوگرافی سی‌پی‌یوهای اینتل

شرکت بزرگ اینتل (Intel) پرچمدار رقابت لیتوگرافی است. دیگر رقبای اینتل همچون AMD در زمینه لیتوگرافی از شرکت اینتل بسیار عقب‌تر هستند. آخرین لیتوگرافی سی‌پی‌یوهای اینتل لیتوگرافی 10 و 7 نانومتری این شرکت می‌باشد. در جدول زیر لیتوگرافی سی‌پی‌یوهای اینتل با معماری‌های مختلف را مشاهده خواهید کرد. این لیتوگرافی سی‌پی‌یوهای اینتل از سال 2008 به بعد می‌باشند :

سال تولید :	معماری به کار رفته :	لیتوگرافی :
2008	Nehalem	45 نانومتری
2011	Sandy Bridge	32 نانومتری
2012	lvy Bridge	22 نانومتری
2013	Haswell	22 نانومتری
2014	Broadwell	14 نانومتری
2015	Skylake	14 نانومتری
2016	Kaby Lake	14 نانومتری
2017	CannonLake	10 نانومتری
2018	Ice Lake	10 نانومتری
2019	Tiger Lake	10 و 7 نانومتری

در جدول بالا لیتوگرافی سی‌پی‌یوهای اینتل از سال 2008 تا به امروز را مشاهده کردید. همان طور که گفته شد این کمپانی از نظر لیتوگرافی پردزانده از AMD بسیار جلوتر است اما ممکن است در آبنده‌ای نه چندان دور این نتیجه تغییر کند و شرکت AMD با معرفی پردازنده‌های جدید خود از اینتل پیشی‌ بگیرد. برای مطالعه بیشتر درباره تفاوت‌های Intel و AMD می‌توانید از مقاله “مقایسه سی‌پی‌یو های Intel و AMD، غول های صنعت پردازش” استفاده نمایید. همچنین می‌توانید برای آشنایی بیشتر با برند AMD مقاله “معرفی برند AMD، شرکت تولید پردازنده‌های مرکزی و گرافیکی” را مطالعه فرمایید. در صورتی که سوالی برایتان پیش آمده یا پیشنهادی دارید، از قسمت نظرات با ما در میان بگذارید تا کارشناسان ما در اسرع وقت رسیدگی کنند.