Большой проблемой современной портативной техники является малое время автономной работы. Ноутбуки, представленные в продаже, способны продержаться на одном заряде от 1 до 10-12 часов.
Следствием малой автономности является частая перезарядка батарей, вследствие которой они быстро деградируют. Это приводит к тому, что производители вынуждены делать больше батарей, что отрицательно сказывается на окружающей среде. Также остро стоит проблема утилизации отработанных элементов питания.
В настоящее время в продаже представлены лэптопы, процессоры которых производятся по техпроцессам 22, 16 или 14 нанометров. Самый энергоэффективный ноутбук Apple (MacBook 12″) создан по техпроцессу 14 нм. Однако в 2017 году все изменится.
В конце 2016 года многими производителями запланирован переход на более тонкий техпроцесс 10 нм. Компания Intel, крупнейший производитель процессоров, заявила, что первые серийные образцы 10-нанометровых кристаллов появятся уже в 3 квартале 2016 года, а устройства с ними поступят в массовую продажу в начале 2017. Представители Samsung еще весной сообщили, что фабрики по выпуску 10-нанометровых кремниевых чипов стартуют к концу года.
Компания AMD (второй по величине производитель x86-процессоров для персональных компьютеров и ноутбуков) вовсе заявила, что после 14 нм (который уже внедрен) сразу перейдет к 7 нм. Крупнейший тайваньский производитель чипов TSMC (в числе его клиентов – Nvidia, MediaTek, AMD и другие крупные компании) решил пойти дальше. В 1 квартале 2017 года стартует полноценное производство чипов 14 нм, а в настоящее время уже разрабатывает технологию 5 нм. Полноценный запуск заводов по их выпуску должен состояться до 2020 года. Ноутбуки, созданные с применением таких компонентов, смогут работать до 3-5 раз дольше, чем актуальные сейчас модели.
Преимущества перехода
Переход на использование новых чипов, созданных по техпроцессу 10 нм, позволит снизить потребление электроэнергии до 2 раз, в сравнении с 22 нм. Именно процессоры, созданные с его применением, стали наиболее массовыми в 2016 году. На фоне 14 и 16 нм снижение потребления будет не столь ощутимым, но и в этом сравнении разница достигает 20-30 %.
Использование энергоэффективных процессоров, созданных по новым производственным нормам, позволит существенно продлить время автономной работы, при использовании батарей такой же емкости. В случае, если производители захотят сделать новые ноутбуки тоньше и легче – они смогут добиться этого за счет снижения емкости аккумуляторов, без уменьшения времени работы. В любом случае, таким образом будет сделан ощутимый вклад в экономию природных ресурсов.
Еще один положительный момент – увеличение количества кристаллов, получаемых с одной кремниевой заготовки. В перспективе это приведет к снижению расхода этого минерала, а также уменьшению энергозатрат и выбросов в атмосферу, в расчете на единицу продукции. При этом, несмотря на высокую стоимость внедрения технологий, новые процессоры для ноутбуков не должны ощутимо прибавить в стоимости.