Por Filipe Garrett, para o TechTudo


A12 Bionic da Apple e Kirin 980 da Huawei são os primeiros processadores de celulares do mercado a adotar processos de 7 nanômetros, superando, inclusive, nomes relevantes da indústria, como Intel, Nvidia, AMD e Qualcomm. Usados nos iPhones XR, XS e XS Max e nos Huawei Mate 20 e Mate 20 Pro, respectivamente, esses novos processadores acenam com ganhos de eficiência energética e performance que são explicados em grande parte justamente pelo encolhimento para a fronteira dos 7 nanômetros.

Nas linhas a seguir, entenda o que são os tais nanômetros, o que eles medem e por que essa unidade de medida minúscula é tão importante na tecnologia.

Os tais nanômetros

Os novos iPhones foram os primeiros produtos com processadores de 7 nanômetros a chegar ao mercado — Foto: Thássius Veloso/TechTudo Os novos iPhones foram os primeiros produtos com processadores de 7 nanômetros a chegar ao mercado — Foto: Thássius Veloso/TechTudo

Os novos iPhones foram os primeiros produtos com processadores de 7 nanômetros a chegar ao mercado — Foto: Thássius Veloso/TechTudo

Nanômetro (nm) é uma fração do metro – 1 nm vale exatamente um bilionésimo de 1 metro e são necessários 80 mil nanômetros para medir a espessura de um fio de cabelo, por exemplo. Trata-se da unidade de medida usada para calcular distâncias e dimensões de coisas muito pequenas, como os componentes internos dos processadores de celulares – são chips minúsculos com superfície menor do que uma moeda.

Como unidade de medida, o nanômetro não diz muita coisa. Já na indústria de semicondutores ele tem um significado especial porque dá um indicativo relevante a respeito da capacidade de processamento, do avanço tecnológico do processo de manufatura e da arquitetura de um chip, como de quebra ainda estabelece uma noção importante de eficiência energética do circuito integrado (chip): quanta energia ele gasta para realizar uma quantidade X de operações.

Para que servem?

Interior de processadores é formado por bilhões de componentes, a medida em nanômetro estabelece a distância entre eles — Foto: Divulgação/Intel Interior de processadores é formado por bilhões de componentes, a medida em nanômetro estabelece a distância entre eles — Foto: Divulgação/Intel

Interior de processadores é formado por bilhões de componentes, a medida em nanômetro estabelece a distância entre eles — Foto: Divulgação/Intel

Quando dizemos que o processador A12 Bionic ou o Kirin 980 são chips de 7 nanômetros, estamos nos referindo às distâncias entre transístores dentro do chip. De uma maneira simples de entender, se o processador é de 20 nanômetros, a distância entre quaisquer dois transístores será de 20 nanômetros; se é de 7 nm, então a distância é de 7 nm. Quanto menor for a distância entre transístores, menor será a distância que a energia elétrica precisará percorrer no interior do chip quando sair de um transístor para o outro.

Como todo o trabalho que um processador faz se resume no trânsito de energia por esses transístores, a medida em nanômetros dá margem a algumas noções importantes sobre determinada CPU.

A primeira delas tem a ver com velocidade. Se a distância percorrida é menor, então a informação transita mais rapidamente no interior do processador, já que precisa cobrir distâncias mais enxutas.

Outra noção é a de consumo de energia e eficiência. Mais uma vez, se a distância é mais curta, há menos superfície para oferecer resistência à passagem da corrente. Com menos resistência, é preciso menos energia para fazer o mesmo processamento do que seria preciso num chip com uma distância e resistência maiores entre transístores. E se há menos resistência, a tendência é que o circuito aqueça menos e desperdice menos energia, tornando-se mais eficiente e econômico.

Ganhos de performance

Além de diminuir distâncias e permitir processamento mais rápido, o encolhimento constante de processadores para medidas em nanômetros tem outro resultado, que acaba impactando de maneira perceptível a performance.

Miniaturização cada vez maior dos circuitos permite ganhos de performance e de eficiência — Foto: Filipe Garrett/TechTudo Miniaturização cada vez maior dos circuitos permite ganhos de performance e de eficiência — Foto: Filipe Garrett/TechTudo

Miniaturização cada vez maior dos circuitos permite ganhos de performance e de eficiência — Foto: Filipe Garrett/TechTudo

Quando a Apple resolve ir dos 10 nanômetros do processador A11 Bionic do iPhone X para os 7 nm do A12 Bionic atual, ela ganha uma quantidade grande de espaço a mais no interior do chip – como tudo ficou menor, sobra mais superfície. A área liberada permite que alguns outros milhões (ou bilhões, dependendo do caso) de transístores sejam incluídos no interior da CPU.

Não é por acaso que o A12 chegou ao mercado com promessas de performance gráfica 50% maior, capacidade de processamento 15% maior, unidades de inteligência artificial ainda mais poderosas, com o A12 chegando a 5 trilhões de operações por segundo do contra 600 milhões do antecessor – tudo isso gastando menos energia que o A11 Bionic. Todas essas vantagens não são casuais: o A11 tem 4,3 bilhões de transístores em seu interior, enquanto o A12 Bionic soma 6,9 bilhões.

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