Sempre più spesso le nuove generazioni di Soc per smartphone sono accompagnate da una dicitura: “nm”. Questa sigla è una unità di misura e significa “nanometri”. Da Wikipedia:

  • Il nanometro (simbolo nm) è un’unità di misura di lunghezza, corrispondente a un miliardesimo di metro, pari ad un milionesimo di millimetro. Più in generale nano- è un prefisso che equivalente a dividere per un miliardo.
  • Il nanometro è usato nella misura di distanze su scala atomica e molecolare: la lunghezza di un legame chimico covalente è di solito di 0,1÷0,3 nm; le celle elementari dei cristalli hanno lunghezze dell’ordine di un nanometro; la doppia elica del DNA ha un diametro di circa 2 nm.
  • In spettroscopia, il nanometro è usato per indicare la lunghezza d’onda della luce visibile (compresa tra 400 e 700 nm) e della luce ultravioletta (tra 230 e 400 nm).
  • Il nanometro era in passato denominato millimicron, in quanto equivalente a 1⁄1000 di un micron (micrometro), ed era spesso indicato con il simbolo mµ. L’uso di tale denominazione (e relativo simbolo) è oggi vivamente sconsigliato nel Sistema internazionale di unità di misura.

Quando ai vari Snapdragon, Kirin, Exynos, Helios, iCore e così via, si abbina un valore espresso in nm significa che si sta esprimendo la misura del transistor, ovvero del “mattoncino” di base di ogni processore (stiamo volutamente semplificando, per chiarezza).

Cosa è il Soc

Ogni Soc (System on a chip) include una serie di componenti: dalla Cpu al reparto grafico, passando per i controller per Ram, storage e input/output. Si potrebbe definire un super-chip ad altissima complessità che si appoggia al cosiddetto Pcb, ossia la scheda madre e l’elettronica che è alimentata dalla batteria e che serve per interfacciarsi con touchscreen, tasti, antenne, sensori e fotocamere. L’interfaccia tra Soc e Pcb è definita socket ed è standardizzata in base alla generazione di processori dal produttore, dunque segue un ritmo di aggiornamento lento ed è mantenuta omogenea per diverso tempo al fine di raggiungere un efficiente volume produttivo.

Per potere continuare ad aumentare le prestazioni e aggiungere logiche per supportare le nuove esigenze di elaborazione (si veda le unità neurali, Gpu sempre più elaborate e così via) bisogna aumentare il numero di componenti all’interno del cosidetto “die”, ossia del dispositivo che impacchetta il Soc e si alloggia sul Pcb attraverso il socket.

Sempre più transistor

Il die, dunque, ha dimensioni fisse, abbiamo visto, perché il socket rimane costante per un certo periodo. Come fare per aumentare la quantità di transistor interne? Miniaturizzando sempre di più le componenti interne, ossia riducendo le dimensioni espresse in nm. Un processore realizzato a 10 nm avrà una densità interna inferiore rispetto a uno di nuova generazione a 7 nm ma non è detto che ciò si trasformi in potenza di elaborazione superiore; di certo si trasforma in efficienza energetica e termica migliori.

Riducendo il valore nm si ottengono anche altri vantaggi: il chip scalda meno e riduce l’assorbimento energetico. Significa rispettivamente migliorare le performance, perché la frequenza operativa può essere elevata, e aumentare l’autonomia.

Il dato in nm è una sintesi non solo del livello di perfezionamento raggiunto nella produzione dei processori ma è anche un traguardo tecnologico che indica una maggiore prestazioni complessiva del Soc. Oltre a permettere alle linee produttive di stampare un maggior numero di Soc, riducendo i costi. Ecco perché è diventato un valore tanto importante.

Le più recenti generazioni di Kirin, Snapdragon, Bionic ed Exynos sono tutte realizzate a 7 e 8 nm e animano i flagship del momento: dai P30 e Mate 20 ai Galaxy S10 fino agli iPhone Xs/Xr e ai top di gamma di LG (G8 e V50), Sony, Xiaomi (Mi 9), Oppo (Reno 10x zoom) e così via. Oggi i Soc a 7 nm sono Snapdragon 855, Apple A12 Bionic e Kirin 980; l’Exynos 9820 è a 8 nm. Samsung ha già anticipato che entro la fine dell’anno andrà a regime il processo a 5 nm. Come paragone, Intel prevede di passare a 10 nm per i processori destinati a desktop e notebook solo entro la fine del 2019; oggi la produzione è a 14 nm.