Kui tegemist on arvutite vooluahelaga, siis on transistorid põhiline ehitusplokk. Transistorid toimivad nagu lüliti, mis aitab voolu läbivoolu lubada või takistada. Enamiku tänapäeva protsessorite keerukuse tõttu on transistoride arv erinev. Kuid kui palju transistoreid on protsessoris?

Ühes kaasaegses protsessoris võib olla sadu miljoneid, kui mitte miljardeid transistoreid. Näiteks on Apple MI 2020 protsessoril on kuni 16 miljardit transistorid; transistorid AMD Ryzen 9 3900X 2019 on kuni 9,89 miljardit eurot transistorid, samas kui AMD Epyc Rome 2019 on kuni 39,54 miljardit eurot transistorid.

Mida suurem on protsessori transistoride arv, seda parem on tehnoloogia, mis tähendab paremat kasutuskogemust. On mitmeid tegureid, mis määravad protsessoril olevate transistoride arvu. Loe edasi, et saada rohkem teavet protsessori transistoride arvu kohta.

Mis määrab protsessori transistoride arvu?

Protsessori funktsiooni saab suures osas jagada kahte peamisesse kategooriasse: andmete hankimine ja dekodeerimine mälust ja käskude täitmine Nende käskude täitmiseks vajab protsessor teatud arvu transistoreid. Mida rohkem transistoreid, seda rohkem protsesse suudab protsessor sooritada, mis teeb selle seega paremaks. Allpool on toodud mõned tegurid, mis mõjutavad protsessori transistoride arvu.

Tegur nr 1: Arhitektuur

Protsessori arhitektuur viitab käsu tüübile ja sellele, kuidas protsessor käske töötleb. Tänapäeva keskkonnas on kaks levinud protsessori arhitektuuri: 64-bitine (AMD64, IA64 ja x86) ja 32-bitine (x64) Seega, sõltuvalt sellest, milline neist arhitektuuridest on teie protsessoriga kaasas, on ka selle transistoride arv erinev. Selle põhjuseks on see, et mõnede protsessorite arhitektuur on teatud tüüpi ülesannete lahendamisel parem kui teised. Teisisõnu, see on 64-bitise protsessori arhitektuuril on rohkem transistoreid ja suudab töödelda suuremaid andmeplokke kui 32-bitine vaste.

Tegur nr 2: Tuumade arv

Teine tegur, mis mõjutab protsessori transistoride arvu, on protsessori tuumade arv. Protsessori tuum on see osa, mis võtab vastu juhiseid ja teostab operatsioone Ja selleks on vaja transistoreid - ja neid on palju. Protsessoril võib olla üks või mitu tuuma. Kahe tuumaga protsessorit nimetatakse kahetuumaline , samas kui üks nelja südamikuga on neljatuumaline . jne. Seega, mida rohkem on protsessori südamikke, seda rohkem transistoreid on saadaval ja seda kiirem on protsessor.

Tegur nr 3: TDP

TDP või termiline disainivõimsus on protsessori võimsus, mida ta teoreetiliselt maksimaalse koormuse juures kasutab. Mida rohkem koormust protsessor kasutab, seda rohkem soojust ta tekitab. Seega peavad arvutitootjad projekteerima jahutussüsteemi, mis hajutab soojust igasuguse töökoormuse juures. Seda süsteemi kontrollivad ka protsessori transistorid. Kui protsessor teeb palju tööd, vajab ta paremat jahutussüsteemi - sellest ka rohkem transistoreid - ülekuumenemise vältimiseks .

Tegur #4: Kellaaegade kiirus

Taktimiskiirus on teine tegur, mis mõjutab protsessori transistoride arvu. Taktimiskiirus viitab sellele, et protsessorite arv, mida protsessor sooritab sekundis Protsessorite taktsagedust mõõdetakse ühikutes GHz , samas kui mõned vanemad protsessorimudelid on mõõdetud ühikutes MHz .

Seega, kui te näete protsessorit, mille taktsagedus on 2,0 GHz , see tähendab, et see täidab 2 miljardit protsessi sekundis. Mida suurem on protsessori taktsagedus, seda rohkem protsesse ta suudab sooritada. Ja selleks, et protsessoril oleks kõrge taktsagedus, peab ta rohkem transistoreid Seega tähendab suurem taktsagedus rohkem transistoreid ja väiksem taktsagedus vähem transistoreid.

Tegur #5: tootmisprotsess

Tootja poolt kasutatavad tootmisprotsessid võivad mõjutada protsessori transistoride arvu. Mitte kõigil tootjatel ei ole arenenud tehnoloogiat, et panna ühele protsessorile rohkem transistoreid. Transistoride arvu suurendamine ühel protsessori südamikul on suurendada tootmiskulusid seda. Seega ei ole paljud tootjad vaimustuses, et panna protsessorile nii palju transistoreid, et see oleks kasutajatele taskukohasem osta. Niikaua kui protsessor täidab seda, mida vaja on, ei tundu tootjad liiga palju vaeva nägevat selle arvu märkimisväärse suurendamisega.

Tegur #6: Muud tegurid

Muud tegurid võivad mõjutada protsessori transistoride arvu. Näiteks võib GPU olemasolu suurendada oluliselt protsessori transistoride arvu. spetsiaalsed graafikakaardid on muutumas normiks, integreeritud graafika ei ole vananenud. Kui protsessoril oli integreeritud graafikaprotsessor , suurendaks see protsessorisse sisestatavate transistoride arvu.

Transistoridel on lai rakenduste valik ja neid ei kasutata ainult arvutite protsessorites.

Kokkuvõte

Protsessori transistoride arvu teadmine on mõnevõrra ebamäärane ja läbipaistev. Tänapäeval koosnevad paljud protsessorid miljarditest transistoridest. Seega, selle asemel, et keskenduda sellele, mitu miljonit või miljardit transistorit protsessoril on, on väärtuslikum olla rohkem mures selle pärast, mida seade suudab teha. Seega, protsessori spetsifikatsioonid, nagu näiteks taktsagedus, tuumade arv ja vahemälu suurus, mõõdavad paremini suurttulemuslikkus.

Korduma kippuvad küsimused

Arvestades tänapäevaste protsessorite tillukest suurust, kuidas on võimalik, et transistorid mahutavad miljardeid transistoreid? See on võimalik, sest tänapäeva protsessorites olevad transistorid on väiksemad, kui te võite ette kujutada. Keskmine transistor protsessoril on ainult umbes 14 nanomeetri läbimõõduga Et seda paremini mõista, on protsessori transistorid umbes järgmised. 14 korda laiem kui DNA molekul .

Transistorid protsessorites valmistatakse keerulise arvutipõhise meetodi abil, mida tuntakse kui litograafia Kuna need on väga väikesed, trükitakse need ränikilbile äärmise ultraviolettvalguse all.