Όταν πρόκειται για κυκλώματα υπολογιστών, τα τρανζίστορ είναι το θεμελιώδες δομικό στοιχείο. Τα τρανζίστορ λειτουργούν σαν διακόπτες που βοηθούν να επιτραπεί ή να εμποδιστεί η ροή του ρεύματος να περάσει. Λόγω της πολυπλοκότητας των περισσότερων CPU σήμερα, ο αριθμός των τρανζίστορ ποικίλλει. Αλλά πόσα ακριβώς τρανζίστορ υπάρχουν σε μια CPU;

Σε μία μόνο σύγχρονη CPU, μπορεί να υπάρχουν εκατοντάδες εκατομμύρια, αν όχι δισεκατομμύρια, τρανζίστορ. Για παράδειγμα, η Η CPU της Apple MI 2020 έχει έως και 16 δισεκατομμύρια τρανζίστορ- το Το AMD Ryzen 9 3900X 2019 έχει έως και 9,89 δισεκατομμύρια τρανζίστορ, ενώ το Η AMD Epyc Rome 2019 έχει έως και 39,54 δισεκατομμύρια τρανζίστορ.

Όσο υψηλότερος είναι ο αριθμός των τρανζίστορ σε μια CPU, τόσο καλύτερη είναι η τεχνολογία, πράγμα που σημαίνει καλύτερη εμπειρία. Υπάρχουν διάφοροι παράγοντες που καθορίζουν τον αριθμό των τρανζίστορ που θα βρείτε σε μια CPU. Συνεχίστε να διαβάζετε για να μάθετε περισσότερα σχετικά με τον αριθμό των τρανζίστορ σε μια CPU.

Τι καθορίζει τον αριθμό των τρανζίστορ σε μια CPU;

Η λειτουργία μιας ΚΜΕ μπορεί σε μεγάλο βαθμό να κατηγοριοποιηθεί σε δύο κύρια μέρη: άντληση και αποκωδικοποίηση δεδομένων από μνήμης και εκτέλεση εντολών Για την εκτέλεση αυτών των εντολών, η CPU απαιτεί έναν ορισμένο αριθμό τρανζίστορ. Όσο περισσότερα τρανζίστορ, τόσο περισσότερες διεργασίες μπορεί να εκτελέσει η CPU, καθιστώντας την έτσι καλύτερη. Παρακάτω αναφέρονται ορισμένοι παράγοντες που επηρεάζουν τον αριθμό των τρανζίστορ της CPU.

Παράγοντας #1: Αρχιτεκτονική

Η αρχιτεκτονική μιας CPU αναφέρεται στον τύπο των εντολών και στον τρόπο με τον οποίο η CPU επεξεργάζεται τις εντολές. Στο σημερινό περιβάλλον, υπάρχουν δύο κοινές αρχιτεκτονικές επεξεργαστών: η 64-bit (AMD64, IA64 και x86) και 32-bit (x64) . Έτσι, ανάλογα με το ποια από αυτές τις αρχιτεκτονικές συνοδεύει τη CPU σας, ο αριθμός των τρανζίστορ σε αυτήν θα διαφέρει επίσης. Ο λόγος γι' αυτό είναι ότι η αρχιτεκτονική ορισμένων CPU είναι καλύτερη στο χειρισμό ορισμένων τύπων εργασιών από ό,τι άλλες. Με άλλα λόγια, η Η αρχιτεκτονική 64-bit CPU έχει περισσότερα τρανζίστορ και μπορεί να επεξεργάζεται μεγαλύτερα κομμάτια δεδομένων από τον αντίστοιχο των 32 bit.

Παράγοντας #2: Αριθμός πυρήνων

Ένας άλλος παράγοντας που επηρεάζει τον αριθμό των τρανζίστορ σε μια CPU είναι ο αριθμός των πυρήνων του επεξεργαστή. Ο πυρήνας μιας CPU είναι το τμήμα που λαμβάνει οδηγίες και εκτελεί λειτουργίες Και για να το κάνει αυτό, χρειάζεται τρανζίστορ - πολλά από αυτά. Μια CPU μπορεί να έχει έναν ή περισσότερους πυρήνες. Μια CPU με δύο πυρήνες ονομάζεται διπύρηνος , ενώ ένα με τέσσερις πυρήνες είναι ένα quad-core κ.ο.κ. Ως εκ τούτου, όσο μεγαλύτερος είναι ο αριθμός των πυρήνων της CPU, τόσο περισσότερα τρανζίστορ είναι διαθέσιμα και τόσο ταχύτερη θα είναι η CPU.

Παράγοντας #3: TDP

TDP ή θερμική ισχύς σχεδιασμού μιας CPU είναι η ποσότητα ισχύος που χρησιμοποιεί υπό το μέγιστο φορτίο θεωρητικά. Όσο περισσότερο φορτίο χρησιμοποιεί ο επεξεργαστής, τόσο περισσότερη θερμότητα παράγει. Ως εκ τούτου, οι κατασκευαστές υπολογιστών πρέπει να σχεδιάσουν ένα σύστημα ψύξης για να διαχέουν τη θερμότητα υπό οποιοδήποτε φόρτο εργασίας. Τα τρανζίστορ της CPU ελέγχουν επίσης αυτό το σύστημα. Εάν η CPU εκτελεί πολλή εργασία, χρειάζεται ένα καλύτερο σύστημα ψύξης - ως εκ τούτου περισσότερα τρανζίστορ - για να αποφευχθεί η υπερθέρμανση .

Παράγοντας #4: Ταχύτητα ρολογιού

Η ταχύτητα ρολογιού είναι ένας άλλος παράγοντας που επηρεάζει τον αριθμό των τρανζίστορ σε έναν επεξεργαστή. Η ταχύτητα ρολογιού αναφέρεται στην αριθμός διεργασιών που εκτελεί μια CPU ανά δευτερόλεπτο Η ταχύτητα ρολογιού των επεξεργαστών μετριέται σε GHz , ενώ ορισμένα παλαιότερα μοντέλα CPU μετριούνται σε MHz .

Έτσι, αν βλέπετε έναν επεξεργαστή με ταχύτητα ρολογιού 2.0 GHz , σημαίνει ότι εκτελεί 2 δισεκατομμύρια διεργασίες ανά δευτερόλεπτο. Όσο υψηλότερη είναι η ταχύτητα ρολογιού του επεξεργαστή, τόσο περισσότερες διεργασίες μπορεί να εκτελέσει. Και για να έχει ένας επεξεργαστής υψηλή ταχύτητα ρολογιού, πρέπει να περισσότερα τρανζίστορ Επομένως, υψηλότερη ταχύτητα ρολογιού σημαίνει περισσότερα τρανζίστορ και χαμηλότερη ταχύτητα ρολογιού σημαίνει λιγότερα τρανζίστορ.

Παράγοντας #5: Διαδικασία κατασκευής

Οι διαδικασίες κατασκευής που χρησιμοποιούνται από τον κατασκευαστή μπορούν να επηρεάσουν τον αριθμό των τρανζίστορ σε μια CPU. Δεν διαθέτουν όλοι οι κατασκευαστές την προηγμένη τεχνολογία για να τοποθετήσουν περισσότερα τρανζίστορ σε μια ενιαία CPU. Η αύξηση του αριθμού των τρανζίστορ σε έναν ενιαίο πυρήνα θα αυξάνουν το κόστος παραγωγής αυτό. Ως εκ τούτου, δεν είναι πολλοί κατασκευαστές ενθουσιασμένοι που βάζουν τόσα πολλά τρανζίστορ σε μια CPU για να την κάνουν πιο προσιτή στην αγορά από τους χρήστες. Εφόσον η CPU εκτελεί αυτό που χρειάζεται, οι κατασκευαστές δεν φαίνεται να ενοχλούνται ιδιαίτερα με τη σημαντική αύξηση του αριθμού.

Παράγοντας #6: Άλλοι παράγοντες

Άλλοι παράγοντες μπορούν να επηρεάσουν τον αριθμό των τρανζίστορ σε μια CPU. Για παράδειγμα, η ύπαρξη μιας GPU μπορεί να αυξήσει σημαντικά τον αριθμό των τρανζίστορ στην CPU. αποκλειστικές κάρτες γραφικών γίνονται ο κανόνας, τα ενσωματωμένα γραφικά δεν είναι ξεπερασμένα. ενσωματωμένος επεξεργαστής γραφικών , θα αύξανε τον αριθμό των κατασκευαστών τρανζίστορ που θα έπρεπε να εισέλθουν στην ΚΜΕ.

Τα τρανζίστορ έχουν ευρύ φάσμα εφαρμογών και δεν χρησιμοποιούνται μόνο στις ΚΜΕ των υπολογιστών.

Συμπέρασμα

Η γνώση του αριθμού των τρανζίστορ σε μια CPU είναι κάπως ασαφής και διαφανής. Σήμερα πολλές CPU αποτελούνται από δισεκατομμύρια τρανζίστορ. Έτσι, αντί να εστιάζουμε στο πόσα εκατομμύρια ή δισεκατομμύρια τρανζίστορ υπάρχουν σε μια CPU, το να ασχολούμαστε περισσότερο με το τι μπορεί να κάνει η συσκευή είναι πιο πολύτιμο. Ως εκ τούτου, οι προδιαγραφές της CPU, όπως η ταχύτητα ρολογιού, ο αριθμός των πυρήνων και το μέγεθος της κρυφής μνήμης, μετράνε καλύτερα τις μεγάλεςαπόδοση.

Συχνές ερωτήσεις

Λαμβάνοντας υπόψη το μικροσκοπικό μέγεθος των σύγχρονων CPUs, πώς είναι δυνατόν τα τρανζίστορ να μπορούν να χωρέσουν δισεκατομμύρια τρανζίστορ; Αυτό είναι δυνατό επειδή τα τρανζίστορ στις CPUs σήμερα είναι μικρότερα από ό,τι φαντάζεστε. Ένα μέσο τρανζίστορ σε μια CPU είναι μόνο περίπου 14 νανόμετρα Για να το θέσουμε αυτό σε μια καλύτερη προοπτική, τα τρανζίστορ σε μια CPU είναι περίπου 14 φορές μεγαλύτερο από ένα μόριο DNA .

Τα τρανζίστορ στις CPU κατασκευάζονται με μια πολύπλοκη υπολογιστική μέθοδο γνωστή ως λιθογραφία Λόγω του πόσο μικροσκοπικά είναι, εκτυπώνονται σε ένα πλακίδιο πυριτίου κάτω από ακραίο υπεριώδες φως.