¿Qué es la tecnología de fabricación de un procesador?

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A veces puedes leer que la tecnología de fabricación de tal o cual procesador ha mejorado y que el fabricante ha sido capaz de usar una tecnología de varios nanómetros. Por ejemplo, la tecnología Ivy Bridge de Intel, permite al fabricante usar un transistor con un ancho de puerta de 22 nanómetros. No es necesario que conozcas que los transistores tienen varias partes entre ellas puertas para entender que su tamaño va en relación inversa a ese número.

El transistor es un elemento de forma cuadrada por lo tanto la reducción que se produce es cuadrática. Por ejemplo pasar de 32 nanómetros a 22, permite pasar de 1024 nanómetros cuadrados a 484 es decir casi la mitad de tamaño o el doble de elementos en el mismo área. Realmente los transistores no son tan pequeños pero si es cierto que la mejora se produce en esa relación. No es una casualidad que Intel haya ido pasando de 45 a 32 después a 22 y más tarde a 14, si ves la relación entre sus cuadrados 2025, 1024, 484, 196 verás que siempre intenta reducir el tamaño a la mitad.

En el caso de Intel es muy sencillo conocer cuando mejora su tecnología de fabricación y cuando mejora la arquitectura interna del micro ya que utiliza un desarrollo que ellos denominan “tick/tock”. En una primera fase, un “tick”, se mejora la tecnología de fabricación y en una segunda, denominada “tock” la arquitectura.

Por eso los core de segunda generación o Sandy Bridge eran un “tock”, los de tercera o Ivy Bridge un “tick”, los de cuarta o Haswell un “tock”, los de quinta o Broadwell un “tick” y los de sexta o Skylake un “tock”.

¿Qué conlleva una mejor tecnología de fabricación?

Mayor densidad de transistores. Como ya te comente, al ser estos más pequeños se pueden añadir más en la misma área.

Esto permite que se reduzca el precio final que obtendremos cuando la tecnología este madura ya que el precio está relacionado con el área.

Menor consumo. Su área más reducida hace que necesite menos corriente y voltaje para funcionar, llevando por consiguiente a una reducción en la potencia. Esto es cierto con matices, a veces hay que esperar a que se haya mejorado el proceso de fabricación para verlo.

Mejor arquitectura. Un mayor número de transistores permite que el procesador sea capaz de realizar un mayor número de tareas por cada ciclo de reloj. Se pueden crear más bloques funcionales en el mismo área con lo cual puedes hacer más cosas al mismo tiempo. Si alguna vez te has preguntado por que cada vez los procesadores tienen más núcleos, la razón es la continua mejora del proceso de fabricación.

Mayor velocidad. Un menor consumo al final hace que podamos alcanzar frecuencias de funcionamiento más altas sin quemar el procesador. Esto no siempre ha sido así en las distintas generaciones debido a que se ha intentado mejorar aspectos como el consumo en detrimento de mejoras de rendimiento.

¿Qué desventajas puede traer una tecnología de fabricación?

Precio y tiempo. Una tecnología de fabricación no se considera madura hasta que no es capaz de ofrecer el mismo precio que el anterior, esto sólo se consigue con continuas mejoras.

Al principio, al estar ante un proceso nuevo muchos de los micros no sean viables con lo cual se pierde dinero hasta que no se consigue esa madurez.