Amikor a számítógépes áramkörökről van szó, a tranzisztorok az alapvető építőelemek. A tranzisztorok úgy működnek, mint egy kapcsoló, amely segít az áramáramlást átengedni vagy megakadályozni. A legtöbb mai CPU összetettsége miatt a tranzisztorok száma változó. De hány tranzisztor van egy CPU-ban?

Egyetlen modern CPU-ban több százmillió, ha nem milliárdnyi tranzisztor lehet. Például a Az Apple MI 2020 CPU akár 16 milliárd tranzisztorok; a Az AMD Ryzen 9 3900X 2019 akár 9,89 milliárddal rendelkezik tranzisztorok, míg a Az AMD Epyc Rome 2019 akár 39,54 milliárd forint is lehet tranzisztorok.

Minél magasabb a tranzisztorok száma egy CPU-n, annál jobb a technológia, ami jobb élményt jelent. Számos tényező határozza meg a CPU-n található tranzisztorok számát. Olvasson tovább, hogy többet megtudjon a CPU tranzisztorainak számáról.

Mi határozza meg a tranzisztorok számát egy CPU-ban?

A CPU funkciója nagyrészt két fő részre osztható: adatok lekérése és dekódolása emlékezetből és utasítások végrehajtása Az utasítások végrehajtásához a CPU-nak bizonyos számú tranzisztorra van szüksége. Minél több tranzisztor van, annál több folyamatot tud végrehajtani a CPU, és ezáltal jobbá válik. Az alábbiakban néhány tényezőt mutatunk be, amelyek befolyásolják a CPU tranzisztorainak számát.

1. tényező: Építészet

A CPU architektúrája az utasítás típusára és az utasítások feldolgozásának módjára utal. A mai környezetben két általános processzorarchitektúra létezik: a 64 bites (AMD64, IA64 és x86) és a 32 bites (x64) Attól függően tehát, hogy melyik architektúrával rendelkezik a CPU, a rajta lévő tranzisztorok száma is változik. Ennek oka az, hogy egyes CPU-k architektúrája bizonyos típusú feladatokat jobban tud kezelni, mint mások. Más szóval a A 64 bites CPU-architektúra több tranzisztorral rendelkezik és nagyobb adathalmazok feldolgozására képes, mint 32 bites társa.

Faktor #2: Magok száma

A CPU tranzisztorainak számát befolyásoló másik tényező a processzor magjainak száma. A CPU magja az a rész, amelyik utasításokat fogad és műveleteket hajt végre Ehhez tranzisztorokra van szükség, méghozzá rengeteg tranzisztorra. A CPU-nak lehet egy vagy több magja. A két maggal rendelkező CPU-t egy vagy több magnak nevezik kétmagos , míg a négy magos egy négymagos , és így tovább. Minél több mag van a CPU-ban, annál több tranzisztor áll rendelkezésre, és annál gyorsabb lesz a CPU.

3. tényező: TDP

TDP vagy termikus tervezési teljesítmény egy CPU teljesítménye az a teljesítmény, amelyet elméletileg maximális terhelés mellett használ. Minél nagyobb terhelést használ a processzor, annál több hőt termel. Ezért a számítógépgyártóknak olyan hűtőrendszert kell tervezniük, amely bármilyen terhelés mellett elvezeti a hőt. A CPU tranzisztorai is ezt a rendszert szabályozzák. Ha a CPU sok munkát végez, akkor jobb hűtőrendszerre van szüksége - ezért több tranzisztor - a túlmelegedés megelőzése érdekében .

4. tényező: órajelsebesség

Az órajel-sebesség egy másik tényező, amely befolyásolja a processzor tranzisztorainak számát. Az órajel-sebesség az órajelek a CPU által másodpercenként végrehajtott folyamatok száma A processzorok órajele a következő mértékegységekben mérhető GHz , míg néhány régebbi CPU-modell mérése a MHz .

Tehát, ha egy processzort lát, amelynek órajelsebessége 2,0 GHz , ez azt jelenti, hogy teljesít 2 milliárd folyamat Minél magasabb a processzor órajele, annál több folyamatot tud végrehajtani. És ahhoz, hogy egy processzornak magas legyen az órajele, a processzornak a következő feltételekkel kell rendelkeznie több tranzisztor Ezért a magasabb órajelsebesség több tranzisztort, az alacsonyabb órajelsebesség pedig kevesebb tranzisztort jelent.

5. tényező: Gyártási folyamat

A gyártó által alkalmazott gyártási folyamatok befolyásolhatják a CPU-n található tranzisztorok számát. Nem minden gyártó rendelkezik a fejlett technológiával ahhoz, hogy több tranzisztort helyezzen el egyetlen CPU-n. Az egyetlen magon található tranzisztorok számának növelése növeli az előállítási költségeket azt. Ezért nem sok gyártó lelkesedik azért, hogy ennyi tranzisztort tegyen egy CPU-ba, hogy a felhasználók számára megfizethetőbbé tegye a vásárlást. Amíg a CPU azt végzi, amire szükség van, addig a gyártókat nem nagyon zavarja a szám jelentős növelése.

6. tényező: Egyéb tényezők

Más tényezők is befolyásolhatják a CPU tranzisztorainak számát. Például egy GPU létezése jelentősen megnövelheti a CPU tranzisztorainak számát. dedikált grafikus kártyák a normává válnak, az integrált grafika nem elavult. Ha egy CPU volt egy integrált grafikus processzor , ez növelné a tranzisztorgyártók számát, amelyeknek a CPU-ba kellene belépniük.

A tranzisztorok széleskörű alkalmazás és nem csak a számítógépek processzoraiban használatosak.

Következtetés

A CPU-ban lévő tranzisztorok számának ismerete kissé homályos és átlátszó. Manapság sok CPU több milliárd tranzisztorból áll. Tehát ahelyett, hogy arra összpontosítanánk, hogy hány millió vagy milliárd tranzisztor van egy CPU-ban, értékesebb, ha inkább azzal foglalkozunk, hogy mit tud az eszköz. Ezért a CPU specifikációi, mint például az órajel, a magok száma és a gyorsítótár mérete, jobban mérik a nagy teljesítményt.teljesítmény.

Gyakran ismételt kérdések

Figyelembe véve a modern CPU-k parányi méretét, hogyan lehetséges, hogy a tranzisztorok több milliárd tranzisztort képesek befogadni? Ez azért lehetséges, mert a mai CPU-kban lévő tranzisztorok kisebbek, mint ahogyan azt elképzelhetnénk. Egy átlagos tranzisztor egy CPU-ban csak egy kb. 14 nanométer átmérőjű Hogy ezt jobb perspektívába helyezzük, a processzorban lévő tranzisztorok kb. 14-szer szélesebb, mint egy DNS-molekula .

A CPU-kban lévő tranzisztorokat egy összetett számítógépes módszerrel gyártják, amelyet úgy hívnak, hogy litográfia Mivel nagyon apróak, szilíciumszeletre nyomtatják őket extrém ultraibolya fényben.