Cel mai bun răspuns
Toate microprocesoarele sunt circuite gravate pe o placă de material semiconductor (de obicei siliciu). Aceasta este moartea.
Majoritatea oamenilor asociază termenul „CPU” cu așa ceva:
imagine: https://www.pcgamesn.com/intel/comet-lake-release-date-performance-specs-price
Dar nu este un procesor, cel puțin nu chiar. Ceea ce căutați aici este întregul pachet CPU, care conține un circuit integrat, conectat la un substrat organic, cu un radiator metalic pentru a-l completa.
Cu toate acestea, dacă eliminați radiatorul (nu faceți acest lucru) t, cu excepția cazului în care știți ce faceți), veți găsi acest lucru:
imagine din Nexus Gamer.
Acel lucru dreptunghiular, argintiu de pe substratul verde este matrița reală a procesorului: este o bucată de siliciu care conține aproape tot ceea ce face ca procesorul să „bifeze”. Toate nucleele și memoria cache sunt acolo.
Matrița procesorului este tăiată dintr-o placă de siliciu în timpul fabricației și apoi atașată la substrat.
Răspuns
Aceasta este o întrebare excelentă și m-am întrebat odată și pe același lucru. Din păcate, nu va funcționa deoarece:
- Principala problemă cu accelerarea procesorului este energia pe care o consumă și căldura pe care o consumă. devine generat ca produs secundar. Pentru a atinge viteze de ceas mai mari, ar fi necesari mai mult de 125 de wați, ceea ce ar duce la o mulțime de căldură (indiferent de dimensiunea matriței), ceea ce ne aduce înapoi la o răcire impracticabilă. Matrița mai mare ar rezulta de fapt în echipamente de răcire mai complexe, deoarece acum trebuie să ne asigurăm că temperatura din matriță este în mare parte similară, altfel extinderea neuniformă și contracția matriței ar avea ca rezultat rupturile tranzistoarelor și / sau microfisurile în CPU.
- În toate scopurile practice, semnalele electrice circulă cu viteza luminii. Dacă un procesor este tactat la 3GHz, înseamnă 3 miliarde de cicluri de ceas pe secundă, unde fiecare ciclu de ceas durează 0,33 nanosecunde. Lumina se deplasează cu aproximativ 30 cm într-o nanosecundă, astfel încât dimensiunea circuitelor implicate la astfel de viteze ale ceasului să fie mult mai mică decât (cel puțin 1/30 din) 30cm. Deci, dimensiunea maximă a circuitului este de 1cm. Miezul curent al procesorului are o dimensiune sub 1cm, așa că suntem foarte bine. Dacă am mărit dimensiunea matriței, crescând astfel dimensiunea miezului, ați ajunge în situația funky în care părți din nucleul procesorului dvs. execută următoarea instrucțiune, în timp ce alte părți sunt încă blocate executând ultima instrucțiune. au nevoie de circuite destul de complexe pentru a atenua această problemă, iar circuitele, pe lângă adăugarea complexității, vor produce căldură, agravând problema menționată în ultimul punct.
- Mai multe companii caută să perfecționeze un procesor asincron (numit și CPU fără ceas); din câte știu, cel mai recent exemplu de succes este din 2014 când IBM a anunțat un cip dezvoltat de SyNAPSE care rulează într-o manieră asincronă și are unul dintre cele mai mari numere de tranzistoare din orice cip produs vreodată. Cipul IBM consumă ordinele de mărime mai puțină putere decât sistemele de calcul tradiționale pe reperele de recunoaștere a modelelor.
- Vă rugăm să rețineți, deși au existat diverse implementări de procesoare asincrone încă din anii 1950, tehnologia nu este încă matură și producția costurile sunt cu magnitudini mai mari decât costurile de producție a procesorului sincron.
- Există, de asemenea, problema efectelor de margine ca și în cazul în care există diferențe minime între tranzistoarele din centru și tranzistoarele spre margini datorită procesului de fabricație. și o dimensiune mai mare a matriței ar face această problemă mai pronunțată, ceea ce ar reduce drastic randamentul.
Am postat inițial acest lucru ca un comentariu la răspunsul lui Ali Kazmi la Ar putea ajunge la un procesor de 1 THZ, și dacă da, există o limită a vitezei ceasului?
Addendum:
Cel mai mare număr de nuclee din un procesor de producție pe o singură matriță este 24 din câte știu. Procesorul în cauză este Intel Xeon E7-8890 V4 ( Procesor Intel® Xeon® E7-8890 v4 ):
- Este hipertirat deci asta înseamnă că procesorul are 48 de fire.
- Are 60 MB cache și acceptă până la 3,07 TB RAM.
- Deoarece este un procesor server, puteți avea mai multe procesoare conectate la același placa de bază (în acest caz, numărul magic este 8, ceea ce ne oferă un total de 192 de nuclee și 384 de fire).
- Procesorul are un TDP de 165 W, deci va avea nevoie de niște echipamente de răcire specializate pentru o funcționare corectă.
- Dimensiunea matriței este de 456,12 mm ² .
- Procesorul are un preț de ~ 7200 USD.
Acum, comparați acest lucru cu un Core i7–6950X ( Intel® Core ™ i7-6950X Processor Extreme Edition ), care nu este nici o slăbiciune și este un procesor extrem de puternic în sine, dar are doar 10 nuclee.
- Este hiperthreaded, deci este vorba de 20 de fire.
- Are 25 MB cache și acceptă până la 128 GB RAM.
- Este un procesor desktop, astfel încât să puteți conectați un singur procesor la o placă de bază.
- Procesorul are un TDP de 91W.
- Procesorul are un preț de 1649,99 USD.
- Dimensiunea matriței este de 246,3 mm ² .
———
După cum puteți vedea, dimensiunea matriței Xeon E7-8890 v4 este mult mai mare decât i7-6950 și are încă 14 nuclee și încă 28 de fire. Problema este însă prețul, nu că mulți oameni vor fi dispuși să plătească ~ 7200 USD pentru un procesor. Sunt un utilizator extrem de puternic și nu m-am simțit limitat de procesor de mult timp, așa că nu mă văd plătind atât de mult pentru un procesor (dacă nu mă întorc la vârsta de 16 ani care credea că computerul puternic mi-a dat drepturi de lăudăros (care credeam că mă vor ajuta să impresionez doamnele, da ceva despre a fi tânără și naivă ;-))). deoarece randamentele la aceste dimensiuni vor fi teribile. Din câte știu, întreaga matriță este fabricată / tipărită în același timp (și asta include toate nucleele pe care le are procesorul), așa că ne confruntăm cu problema efectelor de margine, unde tranzistoarele de la margini sunt predispuse să fie defecte.