ID.nl logo
Processors eindelijk weer sneller
© PXimport
Zekerheid & gemak

Processors eindelijk weer sneller

Vroeger was een nieuwe processor al verouderd voordat je de tijd had hem in je computer te installeren. Elk jaar kwam er een nieuw model uit dat soms wel twee keer zo snel was als zijn voorganger. Maar na de lancering van de Intel Haswell-processors in 2013 hield die snelle vooruitgang plotseling op. Wat was er aan de hand en waarom lijkt die ontwikkeling toch weer op gang te komen?

Om te begrijpen wat de vooruitgang van chips bepaalt, moeten we eerst terug naar de basis. Een processor, het brein van een computer, is opgebouwd uit miljoenen of zelfs miljarden kleine schakelaars die we transistors noemen. Deze transistors schakelen een signaal op slimme wijze om tussen een hoge en lage spanning (1 of 0), waardoor de processor in staat is om berekeningen uit te voeren. De snelheid van een processor wordt grotendeels bepaald door twee factoren: het aantal transistors en de snelheid waarmee ze kunnen schakelen. Meer transistors betekent immers dat een processor meer tegelijkertijd kan doen en een hogere schakelsnelheid, beter bekend als klokfrequentie, betekent dat een processor zijn taken sneller kan uitvoeren.

Opvallend genoeg is er één eigenschap van deze transistors die zowel het aantal als de snelheid bepaalt: het formaat. Een kleinere transistor betekent uiteraard dat er meer op een chip passen, maar daarnaast is een kleinere transistor ook makkelijker om te schakelen. Het resultaat is iets wat wij tegenwoordig Moore’s Law noemen. In de jaren zestig voorspelde Gordon Moore, destijds baas van Intel, dat het aantal transistors op een chip exponentieel zou groeien met ongeveer een factor twee per twee jaar. Een minder bekende, maar eigenlijk belangrijkere voorspelling kwam van zijn collega David House. Rekening houdend met de groeiende klokfrequentie verwachtte hij dat de prestaties van de chips elke achttien maanden zouden verdubbelen.

Einde aan de groei?

Beide voorspellingen bleken grotendeels te kloppen. Transistors werden elke generatie kleiner, de klokfrequentie ging omhoog en de processors werden in hoog tempo sneller. Tenminste, dat was zo tot de verschillende partijen rond 2013 tegen een muur aan liepen. De grens leek bereikt. Verschillende fabrikanten, zoals TSMC, Intel en Samsung, hadden buitengewoon veel moeite om een betrouwbare methode te vinden om transistors nog kleiner te maken. Terwijl optimalisaties van het fabricageproces ervoor zorgden dat de klokfrequentie toch langzaam toenam en het aantal transistors omhoog kon, lukte dit niet meer met het tempo van tien jaar eerder. In laboratoria werd veelvuldig onderzoek gedaan naar kleinere transistors en wetenschappers vonden manieren om nog kleiner te gaan, maar tot voor kort was er nog geen oplossing die betrouwbaar genoeg was om op grote schaal in te zetten.

©PXimport

Snelcursus processor maken

Om te begrijpen waar het misgaat, is het belangrijk om te weten hoe een processor wordt gemaakt. Een transistor is een relatief simpel dingetje, maar er zijn meer stappen nodig om er eentje te maken dan je misschien zou verwachten. Een silicium wafer (een platte schijf gemaakt van siliciumkristal) wordt gebruikt als basis, waarop verschillende andere materialen worden gedeponeerd of gegroeid. Met behulp van een lichtgevoelige lak, ook wel een resist genoemd, worden er vervolgens patronen gemaakt op het silicium of de andere materialen. De sjablonen die men gebruikt voor de belichting, ook wel maskers genoemd, bevatten de patronen van miljoenen tot miljarden transistors, waardoor er gelijktijdig meerdere processors gevormd kunnen worden.

Klein, kleiner, kleinst

De belichting bepaalt grotendeels het formaat van de transistor. Deze maat begon in de jaren zeventig bij ongeveer 10 micrometer (1 µm = 0,001 mm). Dat is al ontzettend klein (een menselijk haar is ongeveer 80 µm dik), maar dat formaat werd snel nog kleiner. In het begin van de jaren negentig was een transistor al minder dan 1 µm groot en tegenwoordig zijn enkele nanometers al niet bijzonder meer (1 nm = 0,001 µm = 0,000001 mm). Om makkelijk onderscheid te kunnen maken tussen de verschillende generaties, worden de verschillende maten van de transistors gebruikt als naam. De huidige processors worden bijvoorbeeld gemaakt met een 7nm- of 10nm-technologie. Dit wordt ook wel een node genoemd.

De verkleining van de transistors ging tot enkele jaren geleden soepel. In 2012 moest de structuur van de transistor worden aangepast om grote lekstromen te voorkomen bij transistors kleiner dan 30nm. Dat leek in eerste instantie geen problemen op te leveren voor de verdere verkleining. De nieuwe zogenaamde FinFET-transistors vereisen een paar extra fabricage-stappen, maar dat was een kleine moeite voor de extra mogelijkheden die het opleverde. De overstap naar FinFET betekende echter wel dat de naamgeving niet langer overeenkomt met de formaat van de transistor. Om marketingredenen blijven de verschillende fabrikanten echter toch steeds kleinere maten gebruiken als naam voor hun nieuwe processors, ook als de maat van de transistor niet daadwerkelijk significant kleiner is geworden. Dat leidde er ook toe dat de verschillende nodes onderling niet langer te vergelijken zijn. Zo zijn de ‘14nm’-transistors van Intel kleiner dan de ‘14nm’-transistors van Samsung.

Eenmaal aangekomen bij 14 nm deed zich echter een probleem voor. Bij de belichting van het lichtgevoelige polymeer wordt uv-licht gebruikt, maar de transistors zijn zo klein geworden dat de golven van het licht groter zijn dan de aan te brengen structuren. Meerdere belichtingsstappen waren een tijdelijke oplossing om toch nog kleinere transistors te maken, maar rond 2014 was de rek er helemaal uit. In de jaren die volgden, werden de bestaande nodes verbeterd, maar echt kleiner werden de transistors niet. Intel voegde bij elke verbetering een plusje toe aan de naam van de node, waardoor er nu processors gemaakt worden met een 14 nm+++-technologie.

©PXimport

EUV van ASML

Er waren verschillende oplossingen, maar de ene bleek in de praktijk nog onbetrouwbaarder dan de ander. Alleen het Nederlandse bedrijf ASML boekte echte vooruitgang. In plaats van ultraviolet licht met een golflengte van 193 nm, probeerde ASML de grote stap te maken naar extreem ultraviolet (EUV) licht met een golflengte van slechts 13,5 nm. Daarmee zouden in één klap alle schalingsproblemen zijn opgelost, maar het genereren en sturen van licht met zo’n kleine golflengte bleek een grotere uitdaging dan verwacht. Aanvankelijk hadden de eerste EUV-machines al in 2016 op de markt moeten komen, maar ondanks positieve berichten liet de technologie nog enkele jaren op zich wachten.

De opwekking van het licht in deze machines gebeurt anders dan alle andere lampen die we voorheen kenden. Een microscopisch klein druppeltje gesmolten tin wordt door een zeer krachtige laser eerst vervormd tot een schijfje en vervolgens verhit tot plasma ontstaat. Dit plasma straalt het EUV-licht uit, dat wordt gebruikt voor het belichten van de wafers. De uitdagingen van EUV houden daar echter niet op, want EUV wordt door werkelijk alles geabsorbeerd, zelfs door lucht. Een groot deel van de machine moet daarom functioneren in een hoog vacuüm; ook weer een uitdaging. Allemaal redenen waardoor de machines van ASML uiteindelijk pas in 2019 gereed waren voor de grootschalige productie van chips.

©PXimport

AMD naar 7 nm

Vandaag de dag is TSMC, een chipproducent die onder meer de processors van AMD maakt, een grote afnemer van de EUV-machines van ASML. Zonder de beperkingen van de traditionele belichtingstechnieken is het voor het eerst in jaren weer mogelijk om de transistors te verkleinen. Het resultaat zien we direct bij de processors van AMD, want sinds vorig jaar maken die gebruik van TSMC’s 7nm-technologie. Na jaren ondergesneeuwd te zijn geweest door Intel, staat AMD nu opeens aan de top als het gaat om de prestaties van de processors. AMD kan meer kernen kwijt op één chip en is ook op het gebied van stroomverbruik aan het winnen. Alleen de klokfrequentie kan nog niet tippen aan de ver geoptimaliseerde 14nm-node van Intel.

Intel is nu druk bezig met 10 nm, maar verwacht dat deze minder productief wordt dan de vorige 14nm-node. Dat komt doordat Intels 10nm-technologie nog altijd van de ‘oude’ belichtingstechnologie gebruikt, waardoor de productie van elke chip erg veel tijd en dus geld kost. Het bedrijf hoopt daarom zo snel mogelijk de overstap naar 7 nm te kunnen maken, mogelijk in 2021. Dat betekent overigens niet dat het bedrijf dan nog steeds ruim een jaar achterloopt op AMD, want de 7nm-transistors van Intel worden duidelijk kleiner dan de 7nm-transistors in de huidige AMD-processors.

©PXimport

Toekomstmuziek

Kijken we nog verder in de toekomst, dan zien we dat ASML in 2029 verwacht machines te hebben die transistors maken met een 1,4nm-technologie. Als die naamgeving in de buurt zit van de daadwerkelijke afmetingen, dan betekent het dat het bedrijf over negen jaar in staat is om structuren te maken van slechts 12 (!) atomen breed. Dat zal vast veel nieuwe complicaties met zich meebrengen waar nu nog geen directe oplossingen voor zijn. Op een dergelijk kleine afstand kan één verkeerd geplaatste atoom al vernietigend zijn voor een transistor. Misschien dat wetenschappers tegen die tijd een oplossing vinden, maar tot die tijd leggen veel bedrijven voor de beschikbaarheid van veel processorkracht de focus op andere oplossingen, zoals cloud computing.

Dit concept wordt door wetenschappers al een lange tijd gebruikt in de vorm van supercomputers of centrale rekenservers op universiteiten, maar voor consumenten is het nog relatief nieuw. Een veld waar het snel in populariteit toeneemt, is gaming. Een game-pc kost immers veel geld, terwijl de werkelijke rekenkracht vaak slechts enkele uren per week wordt benut. Door de opkomst van snelle internetverbindingen merken de meeste gamers tegenwoordig voornamelijk een verschil in hun portemonnee: in plaats van 1500 euro uit te geven aan een computer die na drie jaar weer vernieuwd moet worden, heeft een gamer nu genoeg aan een abonnement van tientje per maand.

©PXimport

Cloud computing

Ondanks het feit dat er eindelijk weer echte vooruitgang in zicht is bij de productie van processors, is het ook duidelijk dat die chips voorlopig niet veel goedkoper gaan worden. De EUV-machines van ASML kosten 120 miljoen euro en de verschillende producenten hebben niet genoeg aan één apparaat voor de gehele productie. Dat zijn dus dure fabrieken voor processors die in consumentencomputers 90 procent van de tijd nauwelijks worden gebruikt. Bij het typen van een tekst of het internetten hoeven de huidige processors geen moeite te doen. Je verspilt dus eigenlijk een groot deel van de potentiële rekenkracht. Het is daarom veel slimmer om rekenkracht te delen met andere gebruikers. Zo is er veel rekenkracht beschikbaar op het moment dat je het nodig hebt. Dat noemen we cloud computing: enorme servers met zeer veel rekenkracht doen het zware werk, terwijl je thuis genoeg hebt aan een zeer simpel processortje.

©PXimport

Je hebt weer de keuze

Cloud computing is wellicht een mooie oplossing voor de toekomst. Maar nu kun je voor veel taken nog niet zonder krachtige processor. Tot een paar jaar geleden was de keuze voor een nieuwe processor vrij simpel te maken. Door de hogere klokfrequenties en betere efficiëntie was een Intel-processor de enige juiste optie en koos je het model op basis van je budget. Dat veranderde al enigszins toen AMD met de Ryzen-processors kwam. Maar door het gebruik van de 7nm-technologie van TSMC heeft AMD met de Zen 2-architectuur grote vooruitgang geboekt op het gebied van prestaties en efficiëntie en is het weer echt een concurrent voor Intel. In die Zen 2-architectuur werden de klokfrequentie en het aantal instructies per klok sterk verbeterd. Die twee eigenschappen zijn voor games en single-threaded applicaties van groot belang, waardoor de AMD-processors voor het eerst in een lange tijd voor vrijwel iedereen interessant zijn. Begin april kwam AMD met de Ryzen 4000-serie voor laptops, waar de kracht van de 7nm-technologie extra duidelijk was. De kleinere transistors zorgen voor een zeer krachtige en toch energiezuinige processor, waardoor een laptop langer kan blijven werken op de accu.

Is Intel nu dan helemaal afgeschreven? Nee, er zijn nog altijd categorieën waar de marktleider interessant is. Zo bieden de topmodellen voor consumenten, de Intel Core i9-9900K en i9-9900KS, nog net de beste prestaties in games vergeleken met de tegenhangers van AMD. Het verschil is echter zeer klein en het prijsverschil erg groot. Daar komt nog eens bij dat de AMD-processors op vrijwel elk ander vlak beter presteren. In het goedkopere segment moet AMD het ook net afleggen tegen Intel. Zo is de Intel Core i5-9400F een net iets betere keus dan de AMD Ryzen 5 3600. De verschillen zijn echter klein, waardoor de schommelende marktprijzen uiteindelijk bepalend zullen zijn.

©PXimport

Conclusie

Het lijkt er op dat we na jaren stilstand in processorland onder andere door verbeterde fabricagetechnologie eindelijk weer echte vooruitgang en concurrentie zien. AMD neemt op het moment duidelijk het voortouw. Maar heb je de tijd om nog even te wachten met het aanschaffen van een nieuwe processor, dan kan dat zeer verstandig zijn. De concurrentiestrijd tussen AMD en Intel is door de komst van Ryzen 3000 al losgebarsten, maar de verwachting is dat het nog harder zal gaan zodra Intel de eerste processors produceert met behulp van EUV. Wanneer die precies gaan komen, is op het moment nog niet duidelijk. Intels laatste tijdlijn laat zien dat we die lancering in de eerste helft van 2021 kunnen verwachten.

▼ Volgende artikel
'O nee, een vlek!' Met deze apparaten reinig je de vloer tot diep in de poriën
© Andrey Popov
Huis

'O nee, een vlek!' Met deze apparaten reinig je de vloer tot diep in de poriën

In dit artikel leggen we je uit hoe je verschillende soorten vloeren het best kunt schoonmaken — van tapijt tot gietvloeren. We leggen uit hoe vlekkenreinigers en stoomreinigers werken, wat je wel (en vooral níet) moet doen bij houten vloeren en waar je op moet letten bij het kiezen van het juiste apparaat. Zo houd je elke vloer in huis hygiënisch schoon en in topconditie.

In dit artikel lees je:

✔ Wat vlekkenreinigers doen op tapijt en vloerbedekking ✔ Hoe stoomreinigers werken op harde vloeren zoals tegels en gietvloeren ✔ Welke apparaten je beter níet gebruikt op houten vloeren ✔ Tips voor veilig en effectief reinigen van parket

Een schone vloer doet meer dan je denkt: het oogt fris, voelt prettig aan en zorgt voor een gezonde basis in huis. Maar niet elke vloer laat zich op dezelfde manier schoonmaken. Waar een tegelvloer gerust een stoomreiniger aankan, moet je bij hout juist oppassen met vocht en hitte. In dit artikel lees je welke vloerreiniger past bij welk type ondergrond. We duiken in vlekkenreinigers voor tapijt, stoomreinigers voor harde vloeren en bekijken wat wel en niet werkt op gevoelige materialen zoals parket. Ook leggen we uit hoe de apparaten precies werken en waar je op moet letten bij gebruik.

Vlekkenreinigers: speciaal voor zachte vloeren

Zachte vloerbedekking zoals tapijt en karpetten zijn comfortabel, maar kwetsbaar voor vlekken en geurtjes. Alleen een beetje stofzuigen is meestal niet genoeg: vuil zakt diep in de vezels en blijft daar hardnekkig zitten. Vlekkenreinigers of tapijtreinigers zijn hiervoor de oplossing. Ze werken met een combinatie van water, reinigingsmiddel en zuigkracht.

©Andrey Popov

De meeste apparaten hebben een reservoir met schoon water en een aparte tank voor vuil water. Tijdens het reinigen sprayt de machine een mix van water en reinigingsmiddel op het tapijt, en sommige apparaten gebruiken daarbij roterende borstels om het vuil los te werken. Tegelijkertijd zuigt het apparaat het vuile water weer op. Het resultaat: een tapijt dat zichtbaar schoon is én merkbaar frisser aanvoelt (en ruikt!).

Vlek op het tapijt of de nieuwe bank?!

Verwijder 'm snel en vakkundig met een vlekkenreiniger!

Het gebruik vergt wel enige voorbereiding. Voor een goed resultaat moet het tapijt eerst goed worden gestofzuigd. Daarna kun je met de vlekkenreiniger aan de slag. Houd er rekening mee dat het tapijt na afloop wel een paar uur moet drogen – het is dus aan te raden dit klusje op warme dagen te doen. Er bestaan trouwens ook compacte handmodellen voor kleinere oppervlakken of plaatselijke vlekken, bijvoorbeeld na een omgevallen glas wijn of een ongelukje van een huisdier.

Ook voor meubels en autobekleding

Veel vlekkenreinigers hebben accessoires voor stoffen meubels of autostoelen. Dieptereiniging van je bank of eetkamerstoel is dus heel goed te doen. Gebruik bij voorkeur een speciaal opzetstuk en controleer altijd eerst of de bekleding kleurvast is. Laat de stof goed drogen om schimmelvorming te voorkomen.

Stoomreinigers: hygiëne zonder schoonmaakmiddel

Voor harde vloeren zoals tegels, vinyl of gietvloeren is een stoomreiniger een populaire keuze. Deze apparaten gebruiken uitsluitend water, dat wordt verhit tot stoom. Die hete stoom (meestal rond de 100 à 120 °C) wordt via een mondstuk op de vloer gespoten en maakt vuil, vet en bacteriën los zonder chemicaliën te hoeven gebruiken.

©marchsirawit

De meeste stoomreinigers zijn voorzien van een microvezeldoek onder het mondstuk, die het losgekomen vuil meteen opneemt. Dat maakt deze apparaten niet alleen milieuvriendelijk, maar ook geschikt voor mensen met allergieën: huisstofmijt en bacteriën op de vloer worden door de hitte grotendeels gedood.

Het gebruik is erg eenvoudig, al is enige voorzichtigheid wel geboden. Niet elke vloer is bestand tegen hoge temperaturen of vocht. Tegels, natuursteen, beton en gietvloeren zijn meestal geschikt, mits goed afgewerkt. Voor laminaat en vinyl is voorzichtigheid geboden: deze vloeren kunnen kromtrekken als er vocht tussen de naden komt. Controleer daarom altijd de aanbevelingen van de vloerenfabrikant.

Afhankelijk van het apparaat moet het waterreservoir regelmatig worden bijgevuld, zeker bij grotere ruimtes. En om kalkaanslag te voorkomen, is het aan te raden om gedemineraliseerd water of kortweg demiwater te gebruiken, vooral in regio's met hard water.

Houten vloeren: reinigen met beleid

Houten vloeren zoals parket of lamelparket geven een ruimte warmte en karakter, maar zijn wel een stuk gevoeliger dan andere vloerafwerkingen. Te veel vocht of hitte kan leiden tot opzwelling, barsten of verkleuring. Daarom zijn stoomreinigers in vrijwel alle gevallen ongeschikt voor hout, tenzij de vloerfabrikant expliciet vermeldt dat het veilig is (al is dat zeldzaam).

©Philips

Gelukkig zijn er diverse vloerreinigers en dweilapparaten die – in de juiste stand, met het juiste reinigingsmiddel en minimaal vochtgebruik – ook veilig te gebruiken zijn op goed afgewerkte houten vloeren (zoals gelakt of geolied parket).

Denk bijvoorbeeld aan:

  • Spraymoppen of vloerwissers met een ingebouwd reservoir voor een pH-neutraal schoonmaakmiddel. Ze brengen een fijne nevel aan en gebruiken zachte doeken, waardoor de vloer nauwelijks nat wordt. Lees bijvoorbeeld onze review van de Philips OneUp.

  • Multifunctionele vloerreinigers zoals de Kärcher FC 7 of Bissell CrossWave. Deze machines reinigen met draaiende borstels en een minimale hoeveelheid water, en worden vaak verkocht als geschikt voor afgewerkte houten vloeren.

  • Robotstofzuigers met dweilfunctie die ingesteld kunnen worden op een laag vochtgehalte.

Welke oplossing je ook kiest: gebruik altijd een reinigingsmiddel dat specifiek geschikt is voor houten vloeren, vermijd agressieve middelen of te veel water, en test het apparaat eerst op een onopvallende plek. Controleer daarnaast altijd de onderhoudsvoorschriften van de vloer zelf. Sommige houtsoorten of afwerkingen verdragen meer dan andere.

▼ Volgende artikel
Nieuw van Philips: snel wisselen tussen twee soorten koffiebonen met de Baristina met Bean swap
© Philips
Huis

Nieuw van Philips: snel wisselen tussen twee soorten koffiebonen met de Baristina met Bean swap

Philips breidt de Baristina-serie uit met een nieuwe variant. De Baristina met Bean swap heeft een dubbele bonencontainer, waarmee je eenvoudig wisselt tussen twee soorten koffiebonen. Met één simpele beweging kies je bijvoorbeeld voor een stevige espresso in de ochtend en een decaf in de avond.

Dubbele bonencontainer voor meer keuze

De Philips Baristina met Bean swap heeft twee bonenvakken bovenop de machine. Door een simpele draai wissel je van boon, zonder dat je de container hoeft te legen of te vervangen. Je kunt ook je eigen blend maken door beide soorten tegelijk te malen.

Voor nog meer flexibiliteit is het mogelijk om gemalen koffie toe te voegen via de portafilter. Dat is ideaal als je af en toe een single origin of cafeïnevrije variant wilt gebruiken.

©Philips

Slim en duurzaam design

De machine is onderdeel van de BAR300-serie, die eerder positief werd beoordeeld in onafhankelijke tests. De behuizing bestaat deels uit gerecycled kunststof. Dankzij het compacte ontwerp past de machine in bijna elke keuken. Verkrijgbaar in zwart of wit, met roestvrijstalen accenten.

©Philips

De belangrijkste kenmerken op een rij

  • Dubbele bonencontainer met Bean swap-functie

  • Slim doseersysteem dat verspilling voorkomt

  • Ook geschikt voor gemalen koffie

  • Stijlvol en ruimtebesparend ontwerp

De Philips Baristina met Bean swap is verkrijgbaar vanaf midden juli 2025. De verwachte adviesprijs is 349 euro.


☕ Bekijk hieronder meer espressomachines van Philips op Kieskeurig.nl