Ils ont tous les avantages et pourtant Intel avec son ancien procédé lithographique de 14 nm continue de les conduire dans une section aussi basique que la fréquence. Pourquoi AMD ne peut pas égaler les chiffres de vitesse de son rival? Quels facteurs limitent un paramètre aussi nécessaire et comment AMD pourrait-elle améliorer ses enregistrements dans cette section?
S'il y a une chose sur laquelle nous devrions être clairs, c'est le fait qu'un Processeur la fréquence est synonyme de certains atouts, mais aussi de certaines faiblesses. Intel et AMD sont revenus au point de départ qui était vu dans le Pentium 4 par rapport à l'Athlon 64 et bien que l'histoire ne se répète pas en tant que telle, ils font face à nouveau à la vitesse par rapport à l'optimisation.
Trois facteurs clés pour comprendre le problème de fréquence
Le premier d'entre eux est sans aucun doute lié au procédé lithographique TSMC. Et c'est que, comme nous l'avons vu dans un autre article, il existe plusieurs matériaux qui ont atteint la limite physique entre les différentes couches des plaquettes.
Bien que l'expérimentation soit menée avec des matériaux comme le cobalt, la réduction des nanomètres implique que bien que les transistors deviennent plus petits, les câbles d'interconnexion entre plaquettes doivent également être réduits, et ceux-ci sont actuellement beaucoup plus gros. Des câbles plus gros impliquent une plus grande dépense d'énergie et, à ce titre, les fuites se produisent dans une plus grande mesure, ce qui implique qu'un transistor est limité dans son fonctionnement en millions de cycles par seconde.
Ce premier facteur est étroitement lié au second: le processus lithographique lui-même. TSMC se concentre toujours beaucoup plus sur la densité du processus que sur les fréquences finales qu'il peut atteindre. Pour couronner le tout, la synergie du design n'est pas aussi optimisée que celle d'Intel à 14 nm et c'est un net inconvénient, mais pour le comprendre, il faut la regarder du point de vue du géant bleu.
Intel fabrique à la fois son processus lithographique et la conception de son architecture, ce qui signifie qu'il est capable d'optimiser beaucoup plus et mieux les matrices, les processus d'enregistrement, l'inspection et la conception générale de chaque cœur ou architecture générale. Vous pouvez ajuster le processus lithographique aux besoins de l'architecture et vice versa, vous donnant un net avantage sur TSMC et AMD en termes de fréquence.
Conception de circuits en fonction des propriétés physiques du matériau et de l'architecture
Il y a un problème supplémentaire qui affecte l'ensemble de l'industrie des semi-conducteurs et est enraciné dans un troisième facteur qui englobe en quelque sorte tout ce qui précède, et c'est le fait des limitations des soudures entre les matériaux et l'oxyde de silicium.
Comme tous les matériaux, le silicium a une limite physique qui, bien qu'il soit épuré et amélioré avec certains éléments clés, atteint son plafond jusqu'à trouver des alliages permettant de relever la barre. Intel semble avoir depuis longtemps trouvé un moyen de briser la frontière physique de l'oxyde de silicium et du cobalt lié au cuivre.
Cette limite semble se situer quelque part entre 5 GHz et 5.2 GHz, ce que TSMC n'a pas été en mesure d'atteindre pour le moment et que l'architecture MCM d'AMD n'aide pas non plus à dépasser ou à égaler ces registres. L'un des avantages qu'Intel a pour atteindre des vitesses aussi élevées est le fait d'avoir un processus lithographique extrêmement mature et qui a progressé dans des détails tels que la porte de hauteur ou l'utilisation nommée du cobalt (nécessaire à 10 nm et source principale de problèmes de retard apparemment).
Le fait d'être des processeurs monolithiques aide les cœurs à atteindre une fréquence plus élevée pour des raisons de conception évidentes, ce que nous ne reverrons pas dans des processeurs comme Foveros pendant de nombreuses années et peut-être même pas.
Il n'est pas nécessaire de nuire à AMD et TSMC, loin de là, mais le véritable défi pour atteindre Intel réside dans les 500 derniers MHz, où apparemment tout ce qui est écrit sort et complique l'étape suivante.
En fait, il est possible que la hausse des fréquences stagne pendant plusieurs années et tout sera réduit à des améliorations d'architecture et IPC pour continuer à augmenter les performances. Il se peut que le i9-10900K soit le dernier d'un genre à conserver le record de fréquence série pendant de nombreuses années, peut-être au point de ne pas être battu si tous les problèmes décrits ne sont pas résolus, car nous sommes sur le point d'aller Les nanomètres inférieurs ne garantissent pas des fréquences plus élevées.
