När det gäller datorkretsar är transistorer den grundläggande byggstenen. Transistorer fungerar som en strömbrytare som hjälper till att tillåta eller förhindra att ström flödar igenom. På grund av komplexiteten hos de flesta processorer idag varierar antalet transistorer. Men hur många transistorer finns det egentligen i en processorer?

I en enda modern CPU kan det finnas hundratals miljoner, om inte miljarder, transistorer. Till exempel kan Apple MI 2020 CPU har upp till 16 miljarder transistorer, och AMD Ryzen 9 3900X 2019 har upp till 9,89 miljarder transistorer, medan AMD Epyc Rome 2019 har upp till 39,54 miljarder transistorer.

Ju fler transistorer en CPU har, desto bättre teknik, vilket innebär en bättre upplevelse. Det finns ett antal faktorer som avgör antalet transistorer du hittar på en CPU. Fortsätt läsa för att ta reda på mer om antalet transistorer på en CPU.

Vad avgör antalet transistorer i en CPU?

Funktionen hos en CPU kan i stort sett kategoriseras i två huvuddelar: hämta och avkoda data från minnet och utföra instruktioner För att utföra dessa instruktioner behöver CPU:n ett visst antal transistorer. Ju fler transistorer, desto fler processer kan CPU:n utföra, vilket gör den bättre. Nedan följer några faktorer som påverkar antalet transistorer i CPU:n.

Faktor 1: Arkitektur

En processors arkitektur avser typen av instruktioner och hur processorn bearbetar instruktionerna. I dagens miljö finns det två vanliga processorarkitekturer: den 64-bitars (AMD64, IA64 och x86) och 32-bitars (x64) Beroende på vilken av dessa arkitekturer som ingår i din CPU kommer antalet transistorer i den också att variera. Anledningen till detta är att arkitekturen i vissa CPU:er är bättre på att hantera vissa typer av uppgifter än andra. Med andra ord kommer 64-bitars CPU-arkitektur har fler transistorer och kan bearbeta större datamängder än sin 32-bitars motsvarighet.

Faktor 2: Antal kärnor

En annan faktor som påverkar antalet transistorer i en CPU är antalet kärnor i processorn. Kärnan i en CPU är den del som tar emot instruktioner och utför operationer Och för att utföra detta krävs transistorer - massor av dem. En CPU kan ha en enda kärna eller flera kärnor. En CPU med två kärnor kallas för en dubbelkärnig medan en med fyra kärnor är en fyrkärnig Ju fler kärnor en CPU har, desto fler transistorer finns tillgängliga och desto snabbare blir CPU:n.

Faktor 3: TDP

TDP eller termisk konstruktion effekt för en CPU är hur mycket ström den använder vid teoretisk maxbelastning. Ju mer processorn belastas, desto mer värme genererar den. Därför måste datortillverkarna konstruera ett kylsystem som kan avleda värmen oavsett arbetsbelastning. Transistorerna på CPU:n styr också detta system. Om CPU:n utför mycket arbete behöver den ett bättre kylsystem - därav fler transistorer - för att förhindra överhettning .

Faktor 4: Klockhastighet

Klockhastighet är en annan faktor som påverkar antalet transistorer i en processor. Med klockhastighet avses antal processer som en CPU utför per sekund Processorns klockhastighet mäts i GHz , medan vissa äldre modeller av CPU mäts i MHz .

Så om du ser en processor med en klockhastighet på 2,0 GHz , betyder det att det fungerar 2 miljarder processer per sekund. Ju högre processorns klockhastighet är, desto fler processer kan den utföra. Och för att en processor ska ha en hög klockhastighet måste den fler transistorer En högre klockhastighet innebär alltså fler transistorer, och en lägre klockhastighet innebär färre transistorer.

Faktor 5: Tillverkningsprocess

De tillverkningsprocesser som tillverkaren använder kan påverka antalet transistorer i en CPU. Alla tillverkare har inte den avancerade teknik som krävs för att sätta fler transistorer i en CPU. Att öka antalet transistorer i en enskild kärna kommer att öka produktionskostnaderna Därför är det inte många tillverkare som är glada över att sätta så många transistorer på en CPU för att göra den billigare för användarna att köpa. Så länge CPU:n presterar det som behövs verkar tillverkarna inte bry sig om att öka antalet transistorer nämnvärt.

Faktor #6: Andra faktorer

Andra faktorer kan påverka antalet transistorer i en CPU, t.ex. kan en GPU avsevärt öka antalet transistorer i CPU:n. Medan dedikerade grafikkort blir allt vanligare, är integrerad grafik inte föråldrad. Om en CPU hade en integrerad grafikprocessor , skulle det öka antalet transistortillverkare som skulle behöva bidra till CPU.

Transistorer har en brett spektrum av tillämpningar och används inte bara i processorer i datorer.

Slutsats

Att känna till antalet transistorer på en CPU är något vagt och transparent. Idag består många CPU:er av miljarder transistorer. Så snarare än att fokusera på hur många miljoner eller miljarder transistorer som finns på en CPU är det mer värdefullt att vara mer bekymrad över vad enheten kan göra. Därför är CPU-specifikationer, såsom klockhastighet, antal kärnor och cache-storlek, bättre mätare för att mäta braprestanda.

Vanliga frågor och svar

Med tanke på hur små moderna processorer är, hur kommer det sig att transistorer kan rymma miljarder transistorer? Det är möjligt eftersom transistorerna i dagens processorer är mindre än man kan föreställa sig. En genomsnittlig transistor i en CPU är bara cirka 14 nanometer i diameter För att sätta detta i ett bättre perspektiv är transistorerna i en CPU ungefär 14 gånger bredare än en DNA-molekyl .

Transistorer i CPU:er tillverkas med en komplex datoriserad metod som kallas litografi Eftersom de är så små trycks de på en kiselskiva under extremt ultraviolett ljus.