Atunci când vine vorba de circuitele de calculator, tranzistorii reprezintă blocul fundamental de construcție. Tranzistorii acționează ca un comutator care ajută la permiterea sau împiedicarea trecerii fluxului de curent. Din cauza complexității majorității procesoarelor din ziua de azi, numărul de tranzistori variază. Dar câți tranzistori sunt într-un procesor?

Într-o singură unitate centrală modernă de procesare, pot exista sute de milioane, dacă nu miliarde, de tranzistori. De exemplu, procesorul Apple MI 2020 CPU are până la 16 miliarde de unități de procesare tranzistori; tranzistorii AMD Ryzen 9 3900X 2019 are până la 9,89 miliarde de euro tranzistori, în timp ce AMD Epyc Rome 2019 are până la 39,54 miliarde de euro tranzistori.

Cu cât numărul de tranzistori de pe un procesor este mai mare, cu atât tehnologia este mai bună, ceea ce înseamnă o experiență mai bună. Există o serie de factori care determină numărul de tranzistori pe care îl veți găsi pe un procesor. Continuați să citiți pentru a afla mai multe despre numărul de tranzistori de pe un procesor.

Ce determină numărul de tranzistori dintr-un procesor?

Funcția unei unități centrale de procesare poate fi în mare parte împărțită în două părți principale: preluarea și decodificarea datelor din memorie și executa instrucțiuni Pentru a efectua aceste instrucțiuni, procesorul are nevoie de un anumit număr de tranzistori. Cu cât sunt mai mulți tranzistori, cu atât mai multe procese poate efectua procesorul, făcându-l astfel mai bun. Mai jos sunt prezentați câțiva factori care afectează numărul de tranzistori de pe procesor.

Factorul #1: Arhitectura

Arhitectura unei unități centrale de procesare se referă la tipul de instrucțiuni și la modul în care unitatea centrală procesează instrucțiunile. În mediul actual, există două arhitecturi de procesor comune: arhitectura pe 64 de biți (AMD64, IA64 și x86) și pe 32 de biți (x64) Așadar, în funcție de arhitectura pe care o are procesorul dvs., numărul de tranzistori va varia și el. Motivul este că arhitectura anumitor procesoare se descurcă mai bine cu anumite tipuri de sarcini decât cu altele. Cu alte cuvinte, numărul de tranzistori al procesorului este mai mare sau mai mic decât al altora. Arhitectura CPU pe 64 de biți are mai mulți tranzistori și poate procesa bucăți mai mari de date decât omologul său pe 32 de biți.

Factorul #2: Numărul de nuclee

Un alt factor care influențează numărul de tranzistori de pe un procesor este numărul de nuclee de pe procesor. Nucleul unui procesor este partea care primește instrucțiuni și efectuează operații Iar pentru a realiza acest lucru, are nevoie de tranzistori - mulți. Un CPU poate avea un singur nucleu sau mai multe nuclee. Un CPU cu două nuclee se numește un dual-core , în timp ce unul cu patru nuclee este un quad-core Și așa mai departe. Astfel, cu cât este mai mare numărul de nuclee din CPU, cu atât mai mulți tranzistori sunt disponibili și cu atât mai rapid va fi CPU-ul.

Factorul #3: TDP

TDP sau puterea termică de proiectare a unui procesor este cantitatea de energie pe care acesta o utilizează sub sarcina maximă teoretică. Cu cât procesorul utilizează mai multă sarcină, cu atât mai multă căldură este generată. Prin urmare, producătorii de calculatoare trebuie să proiecteze un sistem de răcire care să disipeze căldura în orice sarcină de lucru. Tranzistoarele de pe procesor controlează, de asemenea, acest sistem. Dacă procesorul efectuează multă muncă, are nevoie de un sistem de răcire mai bun - de aceea mai mulți tranzistori - pentru a preveni supraîncălzirea .

Factorul #4: Viteza ceasului

Viteza de ceas este un alt factor care influențează numărul de tranzistori de pe un procesor. Viteza de ceas se referă la numărul de procese pe care o unitate centrală de procesare le realizează pe secundă Viteza de ceas a procesoarelor se măsoară în GHz , în timp ce unele modele mai vechi de procesoare sunt măsurate în MHz .

Astfel, dacă vedeți un procesor cu o viteză de ceas de 2.0 GHz , înseamnă că se execută 2 miliarde de procese Cu cât viteza de ceas a procesorului este mai mare, cu atât mai multe procese poate efectua. Și pentru ca un procesor să aibă o viteză de ceas mare, trebuie să aibă mai mulți tranzistori Prin urmare, o viteză de ceas mai mare înseamnă mai mulți tranzistori, iar o viteză de ceas mai mică înseamnă mai puțini tranzistori.

Factorul #5: Procesul de fabricație

Procesele de fabricație utilizate de producător pot influența numărul de tranzistori de pe un CPU. Nu toți producătorii dispun de tehnologia avansată pentru a pune mai mulți tranzistori pe un singur CPU. Creșterea numărului de tranzistori pe un singur nucleu va crește costul de producție it. Prin urmare, nu mulți producători sunt încântați să pună atât de mulți tranzistori pe un procesor pentru a-l face mai accesibil pentru ca utilizatorii să îl achiziționeze. Atâta timp cât procesorul îndeplinește ceea ce este necesar, producătorii nu par prea deranjați de creșterea semnificativă a numărului.

Factorul #6: Alți factori

Alți factori pot influența numărul de tranzistori de pe o unitate centrală de procesare. De exemplu, existența unui GPU poate crește semnificativ numărul de tranzistori de pe unitatea centrală de procesare. În timp ce plăci grafice dedicate devin normă, grafica integrată nu este depășită. Dacă un procesor avea o placă de procesare procesor grafic integrat , ar crește numărul de producători de tranzistori care ar trebui să intre în CPU.

Tranzistoarele au un gamă largă de aplicații și nu sunt utilizate doar în procesoarele computerelor.

Concluzie

Cunoașterea numărului de tranzistori de pe o unitate centrală de procesare este oarecum vagă și transparentă. În prezent, multe unități centrale de procesare sunt alcătuite din miliarde de tranzistori. Prin urmare, mai degrabă decât să ne concentrăm pe câte milioane sau miliarde de tranzistori sunt pe o unitate centrală de procesare, este mai valoros să fim preocupați de ceea ce poate face dispozitivul. Prin urmare, specificațiile unității centrale de procesare, cum ar fi viteza ceasului, numărul de nuclee și dimensiunea cache-ului, măsoară mai bine marileperformanță.

Întrebări frecvente

Având în vedere dimensiunea infimă a procesoarelor moderne, cum se face că tranzistorii pot conține miliarde de tranzistori? Acest lucru este posibil deoarece tranzistorii de pe procesoarele actuale sunt mai mici decât v-ați putea imagina. Un tranzistor mediu de pe un procesor este de numai aproximativ 14 nanometri în diametru Pentru a pune acest lucru într-o perspectivă mai bună, tranzistorii dintr-un procesor sunt aproximativ De 14 ori mai larg decât o moleculă de ADN .

Tranzistoarele din CPU-uri sunt fabricate printr-o metodă computerizată complexă cunoscută sub numele de litografie Din cauza dimensiunii lor minuscule, acestea sunt imprimate pe o placă de siliciu sub lumină ultravioletă extremă.