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CPU a 5 GHz e con molti più core con i 7 nanometri

C'era un tempo in cui "1 GHz sembrava il tetto del mondo", ma anche un periodo in cui Intel diceva spavalda che si sarebbero raggiunti facilmente i 10 GHz. La realtà attuale ci dice che 1 GHz ce lo siamo lasciati alle spalle, ma i 10 GHz sono ben lontani.

I produttori di microprocessori hanno capito che il modo migliore per aumentare le prestazioni non è incrementare esponenzialmente le frequenze – cosa che implica seri problemi con tensioni e temperature, ma non solo – bensì il numero di core e affinare, generazione dopo generazione, le architetture.

Non si tornerà alla corsa ai gigahertz, questo è chiaro, ma ciò non significa che non vedremo salire le frequenze con il passaggio a processi produttivi sempre più avanzati. In una lunga intervista su Anandtech il capo tecnologico di Globalfoundries, Gary Patton, ha rilasciato alcune interessanti informazioni su quello che possiamo attenderci dal loro processo produttivo a 7 nanometri.

L'azienda, partner produttivo di AMD tra le tante cose, ha deciso di saltare i 10 nanometri per concentrarsi sui 7 nanometri FinFET, un processo che sta maturando molto bene, anche grazie all'apporto ingegneristico degli ex specialisti di IBM (la divisione produttiva di IBM è passata a Globalfoundries qualche anno fa).

In passato si pensava che il passaggio dai 14 ai 7 nanometri avrebbe dimezzato la dimensione dei chip (a parità di caratteristiche ovviamente), ma secondo Gary Patton si potrebbe arrivare a una riduzione di 2,7 volte. Per mettere questo dato in prospettiva, prendiamo il die Zeppelin di AMD, alla base dei Ryzen di prima generazione, che ha un'area di 213 mm2 in cui offre otto core: con i 7 nanometri si potrebbe scendere a circa 80 mm2.

Questo permetterebbe ad AMD d'integrare potenzialmente molti più core nell'area delle CPU odierne, ma anche altre caratteristiche per migliorare l'architettura. Secondo Patton però l'impatto sul die non riguarderà solo le dimensioni del die, ma anche le frequenze. Patton si aspetta un progresso del 40% rispetto ai 14 nanometri. "Non so esattamente come si tradurrà in frequenza, ma ipotizzerei che dovrebbero poter arrivare nel range dei 5 GHz".

Potenzialità del processo produttivo a parte, non bisogna dimenticare che la frequenza è legata anche al progetto delle stesse architetture. Perciò potremmo o non potremmo vedere processori con frequenze di 5 GHz, questo dipenderà dai singoli progettisti, come AMD.

Di certo, guardando i processori attuali, verrebbe da dire che i meccanismi di "boost" sono molto vicini a tale frequenza, con il Core i7-8700K per esempio che arriva a 4,7 GHz, ma su un solo core. Anche il "come" si arriverà ai 5 GHz, secondo noi, è qualcosa da vedere.

In attesa che Intel parli dei suoi piani in modo concreto (oltre agli annunci di facciata), conoscendo il legame tra Globalfoundries e AMD è bene ricordare la casa di Sunnyvale prevede CPU basate su architetura Zen 2 a 7 nanometri FinFET nel 2019.