Jeśli chodzi o obwody komputerowe, tranzystory są podstawowym elementem konstrukcyjnym. Tranzystory działają jak przełączniki, które umożliwiają lub uniemożliwiają przepływ prądu. Ze względu na złożoność większości dzisiejszych procesorów, liczba tranzystorów jest różna. Ale ile tranzystorów znajduje się w procesorze?

W pojedynczym nowoczesnym procesorze mogą znajdować się setki milionów, jeśli nie miliardy tranzystorów. Na przykład Procesor Apple MI 2020 ma do 16 miliardów tranzystory AMD Ryzen 9 3900X 2019 ma do 9,89 miliarda tranzystorów, podczas gdy AMD Epyc Rome 2019 ma do 39,54 miliarda tranzystory.

Im wyższa liczba tranzystorów w procesorze, tym lepsza technologia, co oznacza lepsze wrażenia. Istnieje wiele czynników, które określają liczbę tranzystorów w procesorze. Czytaj dalej, aby dowiedzieć się więcej o liczbie tranzystorów w procesorze.

Co decyduje o liczbie tranzystorów w procesorze?

Funkcję procesora można w dużej mierze podzielić na dwie główne części: pobieranie i dekodowanie danych z pamięci i wykonywanie instrukcji Aby wykonać te instrukcje, procesor wymaga określonej liczby tranzystorów. Im więcej tranzystorów, tym więcej procesów może wykonać procesor, co czyni go lepszym. Poniżej znajduje się kilka czynników, które wpływają na liczbę tranzystorów w procesorze.

Czynnik #1: Architektura

Architektura procesora odnosi się do typu instrukcji i sposobu, w jaki procesor przetwarza instrukcje. W dzisiejszym środowisku istnieją dwie powszechne architektury procesorów: procesor graficzny i procesor graficzny. 64-bitowe (AMD64, IA64 i x86) oraz 32-bitowe (x64) Tak więc, w zależności od tego, która z tych architektur jest dostarczana z procesorem, liczba tranzystorów w nim również będzie się różnić. Powodem tego jest to, że architektura niektórych procesorów lepiej radzi sobie z niektórymi typami zadań niż inne. Innymi słowy, liczba tranzystorów w procesorze będzie się różnić w zależności od tego, która z tych architektur jest dostarczana z procesorem. 64-bitowa architektura procesora ma więcej tranzystorów i może przetwarzać większe fragmenty danych niż jego 32-bitowy odpowiednik.

Czynnik #2: Liczba rdzeni

Innym czynnikiem wpływającym na liczbę tranzystorów w procesorze jest liczba rdzeni w procesorze. Rdzeń procesora to część, która jest odpowiedzialna za przetwarzanie danych. odbiera instrukcje i wykonuje operacje Aby to zrobić, potrzebuje tranzystorów - wielu tranzystorów. Procesor może mieć jeden rdzeń lub wiele rdzeni. Procesor z dwoma rdzeniami nazywany jest procesorem centralnym. dwurdzeniowy podczas gdy jeden z czterema rdzeniami to czterordzeniowy Im większa liczba rdzeni procesora, tym więcej dostępnych tranzystorów i tym szybszy będzie procesor.

Czynnik nr 3: TDP

TDP lub termiczna moc projektowa moc procesora to ilość energii, jaką zużywa przy teoretycznie maksymalnym obciążeniu. Im większe obciążenie procesora, tym więcej ciepła generuje. Dlatego producenci komputerów muszą zaprojektować system chłodzenia, aby odprowadzać ciepło przy każdym obciążeniu. Tranzystory w procesorze również kontrolują ten system. Jeśli procesor wykonuje dużo pracy, potrzebuje lepszego systemu chłodzenia - stąd więcej tranzystorów - aby zapobiec przegrzaniu .

Czynnik nr 4: szybkość zegara

Kolejnym czynnikiem wpływającym na liczbę tranzystorów w procesorze jest szybkość zegara. liczba procesów wykonywanych przez procesor na sekundę Częstotliwość taktowania procesorów jest mierzona w GHz podczas gdy niektóre starsze modele procesorów są mierzone w MHz .

Tak więc, jeśli widzisz procesor o prędkości zegara wynoszącej 2,0 GHz oznacza to, że wykonuje 2 miliardy procesów Im wyższa częstotliwość taktowania procesora, tym więcej procesów może on wykonać. Aby procesor miał wysoką częstotliwość taktowania, musi mieć więcej tranzystorów W związku z tym wyższa częstotliwość taktowania oznacza więcej tranzystorów, a niższa częstotliwość taktowania oznacza mniej tranzystorów.

Czynnik nr 5: Proces produkcyjny

Procesy produkcyjne stosowane przez producenta mogą wpływać na liczbę tranzystorów w procesorze. Nie wszyscy producenci dysponują zaawansowaną technologią pozwalającą na umieszczenie większej liczby tranzystorów w pojedynczym procesorze. Zwiększenie liczby tranzystorów w pojedynczym rdzeniu spowoduje zwiększyć koszty produkcji Dlatego też niewielu producentów jest podekscytowanych umieszczaniem takiej liczby tranzystorów w procesorze, aby uczynić go bardziej przystępnym cenowo dla użytkowników. Dopóki procesor wykonuje to, co jest potrzebne, producenci nie wydają się zbytnio przejmować znacznym zwiększeniem ich liczby.

Czynnik nr 6: Inne czynniki

Inne czynniki mogą wpływać na liczbę tranzystorów w CPU. Na przykład, istnienie GPU może znacznie zwiększyć liczbę tranzystorów w CPU. Podczas gdy dedykowane karty graficzne stają się normą, zintegrowane układy graficzne nie są przestarzałe. zintegrowany procesor graficzny Zwiększyłoby to liczbę producentów tranzystorów, które musiałyby zostać wprowadzone do procesora.

Tranzystory mają Szeroki zakres zastosowań i są używane nie tylko w procesorach komputerów.

Wnioski

Znajomość liczby tranzystorów w procesorze jest nieco niejasna i przejrzysta. Obecnie wiele procesorów składa się z miliardów tranzystorów. Zamiast więc skupiać się na tym, ile milionów lub miliardów tranzystorów znajduje się w procesorze, bardziej wartościowe jest skupienie się na tym, co urządzenie może zrobić. Dlatego specyfikacje procesora, takie jak szybkość zegara, liczba rdzeni i rozmiar pamięci podręcznej, są lepszym miernikiem.wydajność.

Często zadawane pytania

Biorąc pod uwagę niewielkie rozmiary współczesnych procesorów, jak to możliwe, że tranzystory mogą pomieścić miliardy tranzystorów? Jest to możliwe, ponieważ tranzystory w dzisiejszych procesorach są mniejsze, niż można by sobie wyobrazić. Przeciętny tranzystor w procesorze ma tylko około 14 nanometrów średnicy Aby przedstawić to w lepszej perspektywie, tranzystory w procesorze to ok. 14 razy szerszy niż cząsteczka DNA .

Tranzystory w procesorach są wytwarzane za pomocą złożonej, skomputeryzowanej metody znanej jako litografia Ze względu na to, jak są małe, są drukowane na płytce krzemowej w ekstremalnym świetle ultrafioletowym.