7nm là gì? Tiến trình 7nm có ý nghĩa và hiệu suất ra sao?

Trong thị trường công nghệ hiện nay, thuật ngữ về quy trình chế tạo bán dẫn luôn nhận được sự quan tâm lớn từ phía người tiêu dùng. Đặc biệt, cuộc đua thu nhỏ linh kiện đã định hình lại toàn bộ ngành công nghiệp điện tử. Trong bài viết này, Sforum sẽ cùng bạn tìm hiểu chi tiết về tiến trình 7nm, cách thức hoạt động và khả năng đáp ứng nhu cầu thực tế. Thông qua các phân tích về chip 7nm, bạn sẽ dễ dàng đánh giá mức độ phù hợp khi cân nhắc chọn mua thiết bị di động hay máy tính mới.

Tiến trình 7nm là gì và ý nghĩa thực tế

Tiến trình 7nm (Nanometer) là thuật ngữ dùng để chỉ một thế hệ công nghệ sản xuất chip bán dẫn. Trên thực tế, con số 7nm hiện nay không còn đại diện trực tiếp cho một kích thước vật lý cụ thể của transistor như chiều dài cổng.

Thay vào đó, đây chủ yếu là tên gọi của một thế hệ quy trình công nghệ do từng nhà sản xuất bán dẫn quy định. Vì cách đặt tên giữa các hãng không hoàn toàn tương đương, không nên chỉ dựa vào con số nanometer để so sánh trực tiếp hai chip được sản xuất bởi các quy trình khác nhau. 

Một trong những lợi ích mà các tiến trình tiên tiến như 7nm hướng tới là tăng mật độ transistor và cải thiện các đặc tính về hiệu năng, điện năng cũng như diện tích chip. Điều này tạo điều kiện để nhà thiết kế tích hợp thêm transistor, bổ sung các khối chức năng hoặc tối ưu kích thước chip. 

Đối với người dùng cuối, những cải tiến này có thể góp phần mang lại hiệu năng cao hơn hoặc hiệu quả năng lượng tốt hơn. Tuy nhiên, trải nghiệm thực tế còn phụ thuộc vào kiến trúc bộ xử lý, xung nhịp, giới hạn công suất, thiết kế của thiết bị và khả năng tản nhiệt. Vì vậy, không thể kết luận một thiết bị sẽ nhanh hơn, mát hơn hoặc tiết kiệm pin hơn chỉ vì sử dụng chip 7nm. 

Chip 7nm hoạt động khác gì so với 10nm?

Khi so sánh các tiến trình thuộc cùng một nhà sản xuất và các thế hệ công nghệ có quan hệ trực tiếp, tiến trình 7nm thường hướng tới mật độ transistor cao hơn và cải thiện các chỉ số về hiệu năng, công suất cũng như diện tích so với thế hệ 10nm trước đó. Nhờ vậy, nhà thiết kế chip có thêm dư địa để tăng hiệu năng, bổ sung các khối xử lý, giảm điện năng hoặc thu nhỏ diện tích chip tùy theo mục tiêu sản phẩm. 

Về mức tiêu thụ điện, lợi thế của tiến trình 7nm không đơn giản đến từ việc dòng điện phải di chuyển một quãng đường ngắn hơn. Điện năng tiêu thụ của chip phụ thuộc vào nhiều yếu tố như điện dung chuyển mạch, điện áp hoạt động, tần số, dòng điện rò và thiết kế của bộ xử lý. Một tiến trình chế tạo tiên tiến hơn có thể tạo điều kiện để nhà sản xuất cải thiện hiệu suất trên mỗi watt, nhưng mức cải thiện cụ thể còn tùy thuộc vào cách chip được thiết kế và vận hành. 

Khi đánh giá hai bộ xử lý, người dùng nên xem xét đồng thời kiến trúc CPU/GPU, số nhân, xung nhịp, giới hạn công suất, hiệu năng thực tế, mức tiêu thụ điện và khả năng tản nhiệt của thiết bị thay vì chỉ nhìn vào con số nanometer.

[Product_Listing categoryid="3" propertyid="" customlink="https://cellphones.com.vn/mobile.html" title="Danh sách điện thoại đang được quan tâm nhiều tại CellphoneS"]

Những chip 7nm phổ biến hiện nay

Thị trường công nghệ từng chứng kiến sự xuất hiện của nhiều bộ vi xử lý sử dụng các quy trình được gọi là 7nm. Công nghệ này đã được ứng dụng trên nhiều dòng sản phẩm hiệu năng cao thuộc cả thị trường điện thoại và máy tính. 

Nổi bật trong số đó có Apple A12 Bionic và A13 Bionic, hai thế hệ chip từng được trang bị trên các dòng iPhone cao cấp. Đối với hệ sinh thái Android, Snapdragon 855, Snapdragon 865 và Snapdragon 870 của Qualcomm cũng là những bộ xử lý cao cấp sử dụng các biến thể của công nghệ 7nm. 

Trong lĩnh vực máy tính cá nhân, AMD cũng ứng dụng tiến trình 7nm của TSMC trên nhiều sản phẩm thuộc các thế hệ Ryzen 3000 và Ryzen 5000. Những dòng CPU này kết hợp tiến trình sản xuất với kiến trúc Zen 2 hoặc Zen 3 để cải thiện hiệu năng và hiệu quả năng lượng. 

Các ví dụ trên cũng cho thấy tiến trình 7nm không đồng nghĩa với một phân khúc sản phẩm cố định. Công nghệ này từng xuất hiện trên nhiều bộ xử lý flagship và hiệu năng cao, thay vì chỉ dành cho thiết bị tầm trung. 

So sánh hiệu năng tiến trình 7nm với 3nm, 5nm và 10nm

Không thể xác định chính xác hiệu năng của một bộ xử lý chỉ bằng tên tiến trình. Các tên gọi 10nm, 7nm, 5nm hay 3nm còn phụ thuộc vào quy trình cụ thể của từng nhà sản xuất bán dẫn và không phải lúc nào cũng có thể so sánh trực tiếp với nhau.

Dưới đây là bảng thể hiện xu hướng chung khi một nhà sản xuất chuyển sang các thế hệ tiến trình tiên tiến hơn, thay vì xem số nm là thước đo tuyệt đối về hiệu năng:

Sự thật hiệu năng chip tiến trình nhỏ có luôn tốt hơn?

Nhiều người tiêu dùng cho rằng con số nanometer càng nhỏ thì sức mạnh tổng thể của thiết bị chắc chắn càng lớn. Tuy nhiên, đây không phải quy luật có thể áp dụng trực tiếp cho mọi bộ xử lý. 

Tiến trình chế tạo tiên tiến hơn có thể tạo thêm dư địa để tăng mật độ transistor hoặc cải thiện hiệu năng và hiệu quả năng lượng. Tuy nhiên, hiệu năng cuối cùng còn chịu ảnh hưởng đáng kể bởi vi kiến trúc CPU/GPU, số lượng nhân, xung nhịp, bộ nhớ đệm, giới hạn công suất, hệ thống tản nhiệt và khả năng tối ưu phần mềm. 

Một bộ xử lý 7nm có thiết kế tốt và được đặt trong thiết bị sở hữu hệ thống tản nhiệt hiệu quả có thể duy trì hiệu năng ổn định hơn một chip sử dụng tiến trình nhỏ hơn nhưng bị giới hạn công suất hoặc giảm xung do nhiệt độ. Ngược lại, một chip 5nm hoặc 3nm được thiết kế tốt cũng có thể tận dụng lợi thế của tiến trình mới để đạt hiệu năng và hiệu quả năng lượng cao hơn. 

không nên hiểu rằng mọi chip 7nm đều nhanh hơn 

Ứng dụng thực tế của chip tiến trình 7nm hiện nay

Tiến trình 7nm đã được ứng dụng trên nhiều loại vi xử lý dành cho điện thoại, máy tính và các hệ thống điện tử khác. Nhờ đã xuất hiện trên thị trường trong nhiều năm, các chip sử dụng công nghệ này hiện có mặt trên nhiều thiết bị thuộc các mức giá và phân khúc khác nhau. 

Trong lĩnh vực điện thoại, nhiều chip 7nm từng thuộc phân khúc flagship nhưng hiện vẫn có thể đáp ứng tốt các nhu cầu như mạng xã hội, xem video, làm việc và chơi nhiều tựa game phổ biến. Khả năng đáp ứng thực tế sẽ phụ thuộc vào từng bộ xử lý và thiết bị cụ thể.

Đối với máy tính để bàn và laptop, một số CPU và GPU sử dụng tiến trình 7nm vẫn có thể đáp ứng tốt nhu cầu văn phòng, chơi game hoặc xử lý đồ họa. Công nghệ 7nm cũng từng được ứng dụng trong nhiều loại chip dành cho máy chủ, thiết bị mạng và các hệ thống điện tử chuyên dụng.

Có nên chọn chip 7nm ở thời điểm hiện nay?

Việc có nên mua thiết bị sử dụng chip 7nm không thể quyết định chỉ dựa vào tên tiến trình. Người dùng nên xem xét model bộ xử lý cụ thể, hiệu năng thực tế, mức tiêu thụ điện, khả năng tản nhiệt, thời gian hỗ trợ phần mềm và giá bán của toàn bộ thiết bị. 

Với nhu cầu văn phòng, học tập, xem nội dung giải trí hoặc chơi game, một số bộ xử lý 7nm vẫn có thể đáp ứng tốt nếu hiệu năng của chip và cấu hình thiết bị phù hợp. Tuy nhiên, khả năng xử lý những tác vụ nặng như dựng video 4K, đồ họa hoặc chơi game ở thiết lập cao cần được đánh giá dựa trên CPU, GPU, RAM, hệ thống tản nhiệt và hiệu năng duy trì thực tế, thay vì chỉ dựa vào tiến trình 7nm. 

Tóm lại, tiến trình 7nm là một thế hệ công nghệ quan trọng trong quá trình phát triển của ngành bán dẫn và vẫn hiện diện trên nhiều thiết bị đang được sử dụng. Khi mua điện thoại hoặc máy tính, người dùng nên xem tiến trình như một thông số tham khảo và tập trung nhiều hơn vào hiệu năng thực tế, tính năng, hỗ trợ phần mềm và mức giá của sản phẩm.

Xem thêm các bài viết trong chuyên mục: Máy tính - Laptop - Tablet