Les processeurs sont fabriqués à l’aide de milliards de minuscules transistors, des portes électriques qui s’allument et s’éteignent pour effectuer des calculs. Ils prennent de l’énergie pour ce faire, et plus le transistor est petit, moins il faut de puissance. «7 nm» et «10 nm» sont des mesures de la taille de ces transistors – «nm» étant des nanomètres, une longueur minuscule – et sont une mesure utile pour juger de la puissance d’un processeur particulier.
Pour référence, «10 nm» est le nouveau processus de fabrication d’Intel, qui devrait faire ses débuts au quatrième trimestre 2019, et «7 nm» fait généralement référence au processus de TSMC, sur lequel sont basés les nouveaux processeurs AMD et la puce A12X d’Apple.
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Alors pourquoi ces nouveaux processus sont-ils si importants?
La loi de Moore, une vieille observation selon laquelle le nombre de transistors sur une puce double chaque année alors que les coûts sont divisés par deux, maintenue pendant longtemps mais ralentissant ces derniers temps. À la fin des années 90 et au début des années 2000, la taille des transistors diminuait de moitié tous les deux ans, entraînant des améliorations massives sur un calendrier régulier. Mais le rétrécissement supplémentaire est devenu plus compliqué, et nous n’avons pas vu un transistor rétrécir d’Intel depuis 2014. Ces nouveaux processus sont les premiers rétrécissements majeurs depuis longtemps, en particulier d’Intel, et représentent un bref rappel de la loi de Moore.
Avec Intel à la traîne, même les appareils mobiles ont eu une chance de rattraper leur retard, la puce A12X d’Apple étant fabriquée sur le processus 7 nm de TSMC et Samsung ayant son propre processus 10 nm. Et avec les prochains processeurs d’AMD sur le processus 7 nm de TSMC, cela leur donne une chance de dépasser Intel en termes de performances et d’apporter une concurrence saine au monopole d’Intel sur le marché – au moins jusqu’à ce que les puces Intel 10 nm «Sunny Cove» commencent à frapper les tablettes.
Ce que signifie vraiment le «nm»
Les processeurs sont fabriqués en utilisant photolithographie, où une image de la CPU est gravée sur un morceau de silicium. La méthode exacte pour y parvenir est généralement appelée le nœud de processus et est mesurée par la taille que le fabricant peut fabriquer des transistors.
Étant donné que les transistors plus petits sont plus écoénergétiques, ils peuvent effectuer plus de calculs sans chauffer trop, ce qui est généralement le facteur limitant pour les performances du processeur. Cela permet également des tailles de matrice plus petites, ce qui réduit les coûts et peut augmenter la densité aux mêmes tailles, ce qui signifie plus de cœurs par puce. 7 nm est en fait deux fois plus dense que le nœud 14 nm précédent, ce qui permet à des entreprises comme AMD de publier Puces de serveur 64 cœurs, une amélioration massive par rapport à leurs 32 cœurs précédents (et les 28 d’Intel).
Il est important de noter cependant que si Intel est toujours sur un nœud 14 nm et qu’AMD est sur le point de lancer très prochainement ses processeurs 7 nm, cela ne signifie pas que les AMD seront deux fois plus rapides. Les performances ne s’adaptent pas exactement à la taille du transistor, et à des échelles aussi petites, ces chiffres ne sont plus aussi précis. La façon dont chaque fonderie de semi-conducteurs mesure peut varier de l’une à l’autre, il est donc préférable de les prendre davantage comme des termes marketing utilisés pour segmenter les produits plutôt que comme des mesures exactes de puissance ou de taille. Par exemple, le prochain nœud 10 nm d’Intel devrait concurrencer le nœud 7 nm de TSMC, bien que les nombres ne correspondent pas.
Les puces mobiles verront les plus grandes améliorations
Une réduction de nœud n’est cependant pas qu’une question de performances; il a également d’énormes implications pour les puces mobiles et portables à faible consommation. Avec 7 nm (par rapport à 14 nm), vous pourriez obtenir 25% de performances en plus avec la même puissance, ou vous pourriez obtenir les mêmes performances pour la moitié de la puissance. Cela signifie une durée de vie de la batterie plus longue avec les mêmes performances et des puces beaucoup plus puissantes pour les appareils plus petits, car vous pouvez effectivement intégrer deux fois plus de performances dans l’objectif de puissance limitée. Nous avons déjà vu la puce A12X d’Apple écraser certaines anciennes puces Intel dans les benchmarks, bien qu’elle ne soit refroidie et emballée que passivement dans un smartphone, et ce n’est que la première puce 7 nm à arriver sur le marché.
Une réduction des nœuds est toujours une bonne nouvelle, car des puces plus rapides et plus économes en énergie affectent presque tous les aspects du monde technologique. 2019 sera une année passionnante pour la technologie avec ces derniers nœuds, et il est bon de voir que la loi de Moore n’est pas encore tout à fait morte.