Siempre que hablamos de un nuevo procesador, no solo hablamos de las especificaciones técnicas que nos ofrece y de su rendimiento. También hablamos acerca de la litografía que se ha utilizado para fabricarlo que se expresa en nm (nanómetros), un término que muchas personas se saltan por alto y que no tienen en cuenta a pesar de lo importante que realmente es.
En este artículo os vamos a explicar de forma sencilla qué es la litografía de un procesador y como afecta realmente tanto a su rendimiento como a eficiencia energética con términos sencillos-
Qué es la litografía
Cuando hablamos de litografía de un procesador hablamos del tamaño de los transistores que lo forman. Este tamaño se expresa, como hemos comentado más arriba, en nanómetros (nm). Teniendo en cuenta que el tamaño físico de los procesadores no varía, si el tamaño de los nanómetros se hace más pequeño, significa que en un mismo lugar caben un mayor número de transistores lo que redunda en un mayor rendimiento y eficiencia tal y como os explicamos a continuación.
Cómo afecta la litografía en el rendimiento de un procesador
Utilizar un proceso litográfico más pequeño, permite añadir un mayor número de transistores en procesador, lo que implica un mayor número de núcleos para mejorar las capacidades de multitarea y el rendimiento de las aplicaciones que utilizan múltiples hilos de ejecución.
También permite utilizar memorias caché L1, L2 y L3 de mayor tamaño. Este tipo de memorias almacenan datos utilizados habitualmente por el procesador y al ser más rápida que la memoria RAM, permite reducir la latencia lo que repercute en una mayor velocidad a la hora de realizar los procesos.
Al ser transistores más pequeños, permite ubicar un mayor número en el mismo espacio reduciendo así la distancia que deben recorrer los electrones para cambiar el estado su estado lo que implica una mayor velocidad a la hora de realizar cualquier tarea. Esto, a su vez, permite elevar la velocidad a la que funcionan los procesadores, es decir, que son capaces de realizar un mayor número de operaciones por segundo.
Relación entre la litografía y la eficiencia energética en un procesador
El proceso de fabricación utilizado en un procesador no solo afecta directamente a su rendimiento, sino que, además, también está relacionado directamente con la eficiencia energética, aunque, en algunos casos muy concretos, esta pasa completamente a segundo plano.
Una menor distancia entre los transistores que componen un procesador implica que estos necesitan un menor voltaje para funcionar. Un menor voltaje significa un consumo de energía más pequeño para realizar la misma tarea que en procesadores con un menor número de transistores y donde la distancia entre estos es mayor.
Esto, a su vez, también repercute en el calor que generan cuando están en funcionamiento, lo que implica una reducción en los costes de los sistemas de refrigeración necesarios y su consumo. En dispositivos móviles, especialmente en portátiles, permite ofrecer una mayor autonomía y diseños más pequeños y ligeros al no utilizar sistemas de refrigeración más potentes que ocupan mucho espacio.
Desafíos a los que se enfrenta la industria
Reducir a litografía en el proceso de fabricación de un chip implica utilizar métodos más complejos y costosos y plantea desafíos físicos y técnicos cada vez mayores. La Ley de Moore afirma que el número de transistores se duplica de generación a generación, sin embargo, los avances en litografía se han ralentizado debido, precisamente, a estos desafíos físicos de añadir un mayor número de transistores en el mismo espacio.