Transistorit ovat tietokoneen piirien perusrakenne. Transistorit toimivat kuin kytkimet, jotka auttavat sallimaan tai estämään virran kulkua. Useimpien nykyisten suorittimien monimutkaisuuden vuoksi transistorien määrä vaihtelee. Mutta kuinka monta transistoria suorittimessa on?

Yhdessä nykyaikaisessa suorittimessa voi olla satoja miljoonia, ellei miljardeja transistoreita. Esimerkiksi Apple MI 2020 CPU on jopa 16 miljardia transistorit; transistorit AMD Ryzen 9 3900X 2019 on jopa 9,89 miljardia euroa. transistorit, kun taas AMD Epyc Rome 2019 on jopa 39,54 miljardia euroa. transistorit.

Mitä suurempi transistoriluku suorittimessa on, sitä parempi tekniikka, mikä tarkoittaa parempaa käyttökokemusta. On useita tekijöitä, jotka määrittävät suorittimessa olevien transistorien määrän. Lue lisää suorittimen transistoriluvusta.

Mikä määrittää transistorien määrän suorittimessa?

Keskusyksikön toiminta voidaan jakaa kahteen pääosaan: noutaa ja purkaa tietoja muistista ja suorittaa ohjeita Näiden ohjeiden suorittamiseen CPU tarvitsee tietyn määrän transistoreita. Mitä enemmän transistoreita, sitä enemmän prosesseja CPU voi suorittaa ja sitä parempi. Alla on lueteltu joitakin tekijöitä, jotka vaikuttavat CPU:n transistorien määrään.

Tekijä #1: Arkkitehtuuri

Suorittimen arkkitehtuurilla tarkoitetaan käskytyyppiä ja sitä, miten suoritin käsittelee käskyjä. Nykyään on kaksi yleistä prosessoriarkkitehtuuria: 64-bittinen (AMD64, IA64 ja x86) ja 32-bittinen (x64) Riippuen siitä, mikä näistä arkkitehtuureista CPU:n mukana tulee, myös sen transistorien määrä vaihtelee. Syynä tähän on se, että joidenkin CPU:iden arkkitehtuuri on parempi hoitamaan tietyntyyppisiä tehtäviä kuin toisten. Toisin sanoen... 64-bittisessä CPU-arkkitehtuurissa on enemmän transistoreita ja se voi käsitellä suurempia datapaketteja kuin 32-bittinen vastineensa.

Tekijä #2: Ytimien määrä

Toinen tekijä, joka vaikuttaa suorittimen transistorien määrään, on prosessorin ytimien määrä. Suoritinytimen ydin on se osa, joka vastaanottaa ohjeita ja suorittaa toimintoja . Ja tähän se tarvitsee transistoreja - paljon transistoreja. Suorittimessa voi olla yksi ydin tai useita ytimiä. Suoritin, jossa on kaksi ydintä, on ns. kaksiytiminen , kun taas neljällä ytimellä varustettu neliytiminen Ja niin edelleen. Mitä enemmän suorittimessa on ytimiä, sitä enemmän transistoreita on käytettävissä ja sitä nopeampi suorittimesta tulee.

Tekijä #3: TDP

TDP tai terminen suunnitteluteho prosessorin teho on se tehon määrä, jonka se käyttää teoreettisesti suurimmalla kuormituksella. Mitä enemmän kuormitusta prosessori käyttää, sitä enemmän se tuottaa lämpöä. Näin ollen tietokonevalmistajien on suunniteltava jäähdytysjärjestelmä, joka johtaa lämpöä pois missä tahansa kuormituksessa. Myös prosessorin transistorit ohjaavat tätä järjestelmää. Jos prosessori tekee paljon työtä, se tarvitsee paremman jäähdytysjärjestelmän - tästä syystä enemmän transistoreita - ylikuumenemisen estämiseksi .

Tekijä #4: Kellotaajuus

Kellotaajuus on toinen tekijä, joka vaikuttaa prosessorin transistorien lukumäärään. Kellotaajuudella tarkoitetaan prosessorin prosessien lukumäärä, jonka suoritin suorittaa sekunnissa Prosessoreiden kellotaajuus mitataan yksikössä GHz , kun taas joidenkin vanhempien prosessorimallien mittayksikköinä käytetään arvoa MHz .

Jos siis näet prosessorin, jonka kellotaajuus on 2,0 GHz , se tarkoittaa, että se suorittaa 2 miljardia prosessia Mitä korkeampi prosessorin kellotaajuus on, sitä useampia prosesseja se voi suorittaa. Jotta prosessorin kellotaajuus olisi korkea, sen on oltava enemmän transistoreita Suurempi kellotaajuus tarkoittaa siis enemmän transistoreita ja pienempi kellotaajuus vähemmän transistoreita.

Tekijä #5: Valmistusprosessi

Valmistajan käyttämät valmistusprosessit voivat vaikuttaa suorittimen transistorien määrään. Kaikilla valmistajilla ei ole kehittynyttä teknologiaa, jonka avulla yksittäiseen suorittimeen voidaan lisätä transistoreiden määrää. Yksittäisen ytimen transistorien määrän lisääminen nostaa tuotantokustannuksia Näin ollen monet valmistajat eivät ole innostuneita laittamaan prosessoriin niin paljon transistoreita, jotta käyttäjät voisivat ostaa sen edullisemmin. Niin kauan kuin prosessori suorittaa sen, mitä tarvitaan, valmistajia ei näytä haittaavan prosessorin määrän merkittävä lisääminen.

Tekijä #6: Muut tekijät

Muut tekijät voivat vaikuttaa suorittimen transistorimäärään. Esimerkiksi näytönohjaimen olemassaolo voi lisätä merkittävästi suorittimen transistorien määrää. dedikoidut näytönohjaimet ovat tulossa normi, integroitu grafiikka ei ole vanhentunut. Jos CPU oli integroitu grafiikkaprosessori , se lisäisi niiden transistorivalmistajien määrää, jotka joutuisivat syöttämään prosessoriin.

Transistoreilla on laaja valikoima sovelluksia eikä niitä käytetä ainoastaan tietokoneiden suorittimissa.

Päätelmä

Tieto suorittimen transistorien lukumäärästä on jokseenkin epämääräistä ja läpinäkyvää. Nykyään monet suorittimet koostuvat miljardeista transistoreista. Sen sijaan, että keskityttäisiin siihen, kuinka monta miljoonaa tai miljardia transistoria suorittimessa on, on arvokkaampaa keskittyä siihen, mitä laite pystyy tekemään. Näin ollen suorittimen tekniset tiedot, kuten kellotaajuus, ydinten lukumäärä ja välimuistin koko, mittaavat paremmin suurta suorituskykyä.suorituskyky.

Usein kysytyt kysymykset

Kun otetaan huomioon nykyaikaisten prosessoreiden pieni koko, miten transistoreihin mahtuu miljardeja transistoreja? Tämä on mahdollista, koska nykyisten prosessoreiden transistorit ovat pienempiä kuin voisi kuvitella. Keskimääräinen transistori prosessorissa on vain kaksi miljardia transistoria. noin 14 nanometrin levyinen Jotta tämä olisi paremmin ymmärrettävissä, transistorit suorittimessa ovat noin 14 kertaa leveämpi kuin DNA-molekyyli .

Transistorit prosessoreissa valmistetaan monimutkaisella tietokonepohjaisella menetelmällä, joka tunnetaan nimellä litografia Koska ne ovat niin pieniä, ne tulostetaan piikiekolle äärimmäisessä ultraviolettivalossa.