Intels 14-nanometersteknik jämförs med TSMC:s 7 nanometer

Känns spontant lite som när klockfrekvenser började bli mindre intressant för att jämföra processorer (alltså kring P4/AXP-eran), och tillverkare började använda andra siffror som jämförelsemått i stället.

Måtten behöver inte vara inkorrekta eller vilseledande i sig, de är bara inte relevanta för att jämföra på samma sätt som tidigare.

Super imponerad av denna video det bästa jag sett på länge i teknikväg

Som der8auer nämner så är det svårt att jämföra transistortäthet per mm, men man kan ju räkna på storleken på hela kretsen och det totala antalet för att få fram ett någorlunda relevant nummer som man kan jämföra mellan kretsar. Dock så sätts ju den jämförelsen ur spel sen när man börjar stapla flera lager på varandra, så då får man väl räkna på energitäthet. typ Watt per mm eller nått sånt.
Rent intressemässigt så är det väl värme per mm som iallafall ger ett värde som har någon praktisk nytta för kunderna. (blir den svårkyld?) Men ur branchsynpunkt så ger ju energitäthet ett hum om hur effektivt en krets är packad, kanske?

Ja, men jag tänker att om man har en känd och bestämd design ända ner på transistornivå, alltså exakt vilka logiska grindar och funktioner som kislet ska ha, där varje tillverkare endast får optimera om deras design behöver vissa tweakar per transistor för de faktorer du nämner som hur snabbt de ska växla t.ex. på transistornivå, men antalet och funktionen av transistorerna ska bevaras. Då borde man kunna få ut tillverkningsteknikens råa prestanda ganska precist.

Sen kanske en viss teknik kommer bättre till sin rätt med en annorlunda "floor plan", eller övergripande design av samma funktion, beroende på hur dess transistorer ser ut på micronivå, men jag tror ändå att jämförelsen blir mer rättvis än 14nm vs 7nm som vi har idag. Men du har nog helt rätt i att "exakt" kommer vi inte att nå fram till.

Så i slutändan håller jag ändå med artikeln att det är bättre att mäta prestanda på en produkt man vill använda för en viss tillämpning än att fundera så mycket på vad tillverkningsprocessen kallas...

@SweDragon: Jag tror du missförstod mig. En ensam transistor av samma tillverkningsteknik kan se olika ut beroende på vilka parametrar som prioriteras. Har inget med logik eller optimeringar att göra. Inom samma tillverkningsteknik finns olika transistormodeller.

Som exempel, med lite påhittade nonsens siffror:
Säg att Intels 14+++ teknik har 3 modeller: A1, A2, A3.
TSMC 7nm har för enkelhetens skull också 3: B1, B2, B3.

Om vi hittar på lite enhetslös nonsensdata för dessa sex modeller då:
T = tillförlitlighet, H = hastighet, S = storlek (det vi vill jämföra egentligen)

A1: T 2.3, H 1.7, S 1.4
A2: T 3.1, H 1.5, S 1.9
A3: T 1.8, H 2.2, S 1.7

B1: T 1.6, H 2.4, S 1.5
B2: T 2.1, H 1.3, S 1.4
B3: T 1.9, H 1.7, S 1.3

Som du kan se finns det inget enkelt sätt att jämföra dem.
Bortsett från det extremt osannolika scenariot att det existerar två varianter från två olika tekniker där den enda skillnaden är just storleken, så är ingen direkt jämförelse möjlig. Även om det skulle råka finnas två sådana varianter så kommer de fortfarande ha olika skalning på sina parametrar, och det är antagligen inte så enkelt som att det går att ändra en parameter och låta de andra parametrarna vara orörda heller (vilket är något jag försökte reflektera i mitt val av värden ovan).

Hela situationen kompliceras extremt mycket mer av att T och H egentligen inte är värden utan funktioner; exempelvis borde tillförlitligheten bero på applicerad spänningsnivå, temperatur, och hur hårt vi pressar upp hastigheten - helt enkelt alla faktorer vi känner igen från överklockning. Så värdena ovan är nonsens².

Det du snackar om är dock också korrekt!
I slutändan vill vi designa logik, och hur stor yta dessa tar med olika tekniker skiljer sig också.
Men tyvärr även om man försöker kontrollera för detta så kvarstår fortfarande problemet ovan.

Slutsatsen är att det bara går att jämföra storlek om du i frågeställningen ställer specifika krav:
"Jag vill ha en logisk funktion X, och jag behöver en tillförlitlighet (T) på minst 1.9, och en switch-speed (H) på minst 1.5. Vilken tillverkningsteknik ska jag i så fall välja för att minimera storleken (S)?"
Givet värdena ovan (nonsens² / ignorerar logikens påverkan, strömförbrukning, värmeutveckling etc.) så skulle svaret bli att du antagligen vill ha TSMC's 7nm B3 transistorer.

TSMC 7nm har (minst) två typer av transistorer, "high density" och "high performance". Wikichip säger följande om deras densitet

"Based on WikiChip's own analysis, the dense cells come at around 91.2 MTr/mm² while the less dense, high-performance cells, are calculated at around 65 MTr/mm²."

Samma källa säger följande om Intels densitet

"Intel's 10nm has a density of 100.76 MTr/mm² along with a high-density 6T SRAM measuring 0.0312 µm². Note that Intel itself reported their 10nm at 100.8 MTr/mm². Intel's 22 nm process (2012) had 16.5 MTr/mm², 14 nm process (2014) had 44.67 MTr/mm², and 14++ nm process had 37.22 MTr/mm²."

Intel har minskat sin densitet på 14 nm i senare revisioner, detta för att kunna nå högre frekvenser.

Gällande antal transistorer för AMD och Intels CPUer. Zen 2 har ~3,9 GTr per "chiplet" och ~2,1 GTr per I/O-die. Så en 3700X har totalt ~6 GTr. 9900K med lika många kärnor som 3700X har ~3,5 GTr, varav ~0,8 GTr är iGPU. Renior med en betydligt biffigare iGPU än Skylake har hela 9,8 GTr (lika många som 3900X/3950X).

Så Zen2 har faktiskt lite mer än dubbelt så många transistorer som Skylake med motsvarande antal kärnor. Intel skruvade upp transistorbudget rätt rejält till Sunny Cove och ännu lite till i Willow Cove, långt mer än ~20 % som IPC ökat med (tyvärr).