Ci sono diversi motivi per questo.

I numeri non sono scelti

I moderni processi di produzione di CPU, almeno per le CPU mainstream di fascia alta come Intel Xeon e Core, AMD Epyc e Ryzen, ecc. sono al limite di ciò che è attualmente fisicamente possibile ed economicamente fattibile.

Poiché le leggi della fisica e le leggi dell'economia sono le stesse per tutti i giocatori, è normale che finiscano per utilizzare la stessa tecnologia. L'unico modo in cui questo potrebbe essere diverso è se un'azienda gestisce una svolta tecnologica totalmente rivoluzionaria senza che nessun'altra azienda se ne accorga. Data la natura altamente competitiva, la quantità di ricerca e sviluppo investita da tutte le aziende e la comunità relativamente piccola in cui tutti sanno cosa stanno facendo gli altri, ciò è altamente improbabile.

Quindi, in altre parole: Intel e AMD non scelgono la dimensione del nodo di processo, usano solo la cosa migliore attualmente disponibile e che sembra essere simile per entrambe le società.

I numeri non sono reali

I numeri sono termini di marketing scelti da un think tank del settore. Non catturano accuratamente ogni dettaglio dei vari processi. Potrebbero esserci differenze nei processi che hanno un impatto maggiore rispetto alla dimensione del nodo.

Ad esempio, Intel sta attualmente utilizzando la seconda generazione migliorata del suo processo a 10 nm. Tuttavia, sia la prima generazione che la seconda generazione migliorata di questo processo sono raggruppate insieme sotto lo stesso nome "10nm" nella tabella di marcia nella tua domanda.

Il che ci porta ai nostri due prossimi punti. Il primo è un ritorno al punto n. 1, il secondo è un ritorno a questo secondo punto:

I numeri non vengono scelti da Intel e AMD

Come accennato, i numeri sono termini di marketing scelti da un think tank del settore. In realtà non sono scelti da Intel e AMD.

I numeri sono predizioni

C'è un altro modo in cui i numeri non sono reali: non solo sono termini di marketing, che non catturano completamente tutti i dettagli, ma sono anche previsioni .

Ora, come probabilmente saprai, le previsioni sono difficili. Soprattutto le previsioni del futuro. Caso in questione: la roadmap che mostri nella tua domanda ha un nodo di processo a 5 nm per il 2020, ma in realtà, le attuali offerte top di gamma sono 10nm di Intel e 7nm di AMD, Apple e nVidia. L'attuale top di gamma di IBM è POWER9, lanciato nel 2017 su un processo a 14 nm. Il POWER10 sarà probabilmente disponibile nel 2021 e prodotto in 10 nm o 7 nm.

Come puoi vedere, la previsione è in realtà doppiamente sbagliata : prevede che Intel e AMD saranno in sincronia e prevede che la dimensione del nodo del processo sarà di 5 nm, ma Intel e AMD lo sono non in sincronia e nessuno dei due ha ancora raggiunto i 5 nm.

I numeri sono una specie di profezia che si autoavvera

Nessuna azienda vuole essere sorpresa a non riuscire a raggiungere i miglioramenti del processo previsti. Quindi, lavorano molto duramente per "colpire nel segno", ma non di più, poiché questi miglioramenti sono molto costosi. (La seconda legge di Moore prevede che man mano che i chip diventano esponenzialmente più economici (a parità di prestazioni) o esponenzialmente più performanti (per lo stesso prezzo), la fabbricazione di chip diventa esponenzialmente più costosa.)

Questo è simile a quello che è successo con le leggi di Moore: originariamente, quando Gordon Moore ha scritto le sue leggi, le ha annotate come osservazioni storiche e ha proiettato le loro linee di tendenza 10 anni nel futuro senza aver effettivamente solide basi statistiche per farlo. 10 anni dopo, le ha riviste (originariamente aveva previsto un raddoppio ogni anno, che poi ha rivisto al raddoppio ogni due anni). Tuttavia, da allora, le leggi di Moore si sono trasformate da osservazioni storiche a previsioni approssimative per aspettative di mercato , in cui un produttore che non raggiunge i miglioramenti previsti delle leggi di Moore dovrà giustificare tale fallimento al mercato, agli azionisti e alle parti interessate.

Si noti inoltre che nonostante le conseguenze di non essere in grado di rispettare la legge di Moore, lo sviluppo effettivo è sceso al di sotto della curva prevista dalla legge di Moore nel 2012 e sembra essere appiattimento.

L'ISTR ha avuto un effetto simile.

Si noti, tuttavia, che il think tank del settore che ha pubblicato l'ISTR in realtà non lo utilizza più dal 2017. Ha creato una nuova serie di previsioni denominate ISDR , che sono più basate su " pull "creato da nuove applicazioni rispetto a" push "creato da miglioramenti del processo.

Per realizzare microchip con molti transistor in grandi quantità, ti servirà uno di questi:

https://www.asml.com/en/products/euv-lithography-systems

Questo è il leader di mercato nel settore (proviene da un'area dei Paesi Bassi nota per essere grande per i maiali e ... Se acquisti oggi la loro ultima e più grande macchina, i chip che usciranno avranno una larghezza del percorso di 5 nm. Alcuni anni fa i percorsi erano un po 'più ampi, periodicamente avranno offerte migliori come ogni produttore. Quindi non è tanto la scelta di Intel quanto quello che possono fare le ultime macchine ASML.

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Come giustamente afferma il commento di Akiva, questo inoltra la domanda da Intel ad ASML.

Gullible answer

Con ogni generazione fanno il meglio che possono, dato lo stato del loro R&D.

M risposta più cinica

Fare un passo modesto ma abbastanza significativo ogni due anni è conveniente per l'intero settore. I produttori di chip machine possono vendere una serie di macchine (che vanno da 40 milioni a oltre 100 milioni di dollari al pezzo) per un paio d'anni, poi quando ogni potenziale cliente ha un rilascio, una nuova versione e gioca di nuovo lo stesso trucco. I produttori di chip stanno bene con questo, possono fare la stessa cosa ai loro clienti, offrendo chip più grandi e migliori ogni due anni. Stai bene con questo, puoi farlo con un nuovo dispositivo appariscente ogni due anni quando ti annoi con quello vecchio.

Onestamente non conosco la vera risposta, probabilmente è una via di mezzo tra le due.

Gordon Moore ha iniziato agli Shockley Labs nella Bay Area, insieme a molti altri spiriti diversi e creativi. Quando quelle persone si stancarono dei copricapi di Shockley, organizzarono un finanziamento da Sherman Fairchild (di Fairchild Corp) e fondarono Fairchild Semiconductor.

Ecco il punto chiave: in Fairchild, il dottor Moore e gli altri (7) fondatori dovevano INVENT tutte le loro attrezzature. Chimicamente (che era la specialità di Moore), meccanicamente (allineamento di precisione), schizzi metallici di alluminio e OPTICALLY.

Le ottiche iniziali erano semplicemente le lenti di una fotocamera reflex a doppia lente. Dato che i tipici obiettivi delle fotocamere da 35 mm possono supportare una risoluzione da 50_lines a 100 linee per millimetro, che a 1.000 micron per millimetro ci dice che la risoluzione migliore era da qualche parte tra 20 micron e 10 micron.

È bastato per circa un decennio. Ma le altre parti della favola --- l'incisione, lo sputtering (prima che arrivassero gli implanter), la precisione e il posizionamento ripetibile, il fotoresist sensibile alla luce, ecc. ALL DEVE ESSERE INVENTATO.

E Gordon Moore era nella situazione ideale, contribuendo ogni giorno, per vedere i risultati del "Gee, questo è molto divertente, la maggior parte delle volte, poiché portiamo l'umanità lungo questa incredibile capacità di produzione".

Poteva vedere che i limiti fisici erano molto lontani, quindi inizialmente aveva previsto un cambio di 2: 1 ogni 2 anni.

Questo rapido cambiamento binario si è attenuato. È molto difficile. I semplici obiettivi della fotocamera non sono più sufficienti. E serve anche molto software, per prewarp i sistemi di produzione per piegare gli effetti di frangiatura dei fotoni in utili risultati finali.

È molto difficile. E lento .... per ingannare madre natura.

Mentre è vero che i nomi dei nodi di processo sono attualmente basati semplicemente sul marketing e non su alcuna proprietà fisica del silicio, il nodo di processo utilizzato per abbinare strettamente le dimensioni effettive (in nm) dei transistor sul silicio, in termini di la lunghezza di gate di ciascun transistore e il semitono metallico tra i transistori. Man mano che i progressi nella riduzione degli stampi sono diventati sempre più difficili, le distanze fisiche effettive sono state disaccoppiate dal nome del nodo del processo.

Come IEEE Spectrum elabora:

Nell'era in cui la lunghezza del gate e il mezzo passo del metallo erano più o meno equivalenti, arrivarono a rappresentare le caratteristiche distintive della tecnologia di produzione di chip, diventando il numero di nodo. Queste caratteristiche del chip venivano in genere ridotte del 30% con ogni generazione. Tale riduzione consente di raddoppiare la densità del transistor, perché ridurre entrambe le dimensioni xey di un rettangolo del 30 percento significa dimezzare l'area.

...

Il numero di nodo del settore "a quel punto non aveva assolutamente alcun significato, perché non aveva nulla a che fare con alcuna dimensione che puoi trovare sulla matrice relativa a ciò che stai realmente facendo", afferma Paolo Gargini, IEEE Life Fellow e un veterano di Intel che sta guidando uno dei nuovi sforzi metrici.

I numeri scelti da Intel (si noti che altri produttori utilizzano convenzioni di denominazione leggermente diverse: le fonderie globali avevano il loro nodo a 32 nm seguito da un nodo a 28 nm e TSMC ha nodi da 12 nm e 6 nm lungo i nodi 14 nm + e 7 nm + - ma si applica lo stesso principio generale) riflettono il fatto che ogni nodo ha circa il doppio della densità del nodo precedente.

Quindi 5 ^ 2 = 25 è la metà di 7 ^ 2 = 49 è la metà di 10 ^ 2 = 100 è la metà di 14 ^ 2 = 196 e così via.Ovviamente questo non è del tutto accurato sia perché il nodo stesso non è esattamente due volte più denso del nodo precedente (parte del motivo per cui Intel ha avuto così tanti problemi con il loro nodo a 10 nm è perché hanno impostato la densità di destinazione molto più alta di quella https://www.extremetech.com/computing/295159-intel-acknowledges-its-long-10nm-delay-caused-by-being-too-aggressive) e perché agli addetti al marketing piace bello, numeri tondi (o almeno interi).