Inapokuja suala la mzunguko wa kompyuta, transistors ndio msingi wa ujenzi. Transistors hufanya kama swichi ambayo husaidia kuruhusu au kuzuia mtiririko wa mkondo kupita. Kwa sababu ya utata wa CPU nyingi leo, idadi ya transistors inatofautiana. Lakini ni transistors ngapi tu ziko kwenye CPU?

Katika CPU moja ya kisasa, kunaweza kuwa na mamia ya mamilioni, kama si mabilioni, ya transistors. Kwa mfano, Apple MI 2020 CPU ina hadi transistors bilioni 16 ; AMD Ryzen 9 3900X 2019 ina hadi transistors bilioni 9.89 , huku AMD Epyc Rome 2019 ina hadi transistors bilioni 39.54 .

Kadiri transistor inavyohesabu juu ya CPU, ndivyo teknolojia inavyokuwa bora zaidi, ambayo inamaanisha matumizi bora zaidi. Kuna idadi ya mambo ambayo huamua idadi ya transistors unayoweza kupata kwenye CPU. Endelea kusoma ili kujua zaidi kuhusu hesabu ya transistor kwenye CPU.

Ni Nini Huamua Idadi ya Transistors katika CPU?

Utendaji wa CPU kwa kiasi kikubwa unaweza kuainishwa katika sehemu kuu mbili: kuchota na kusimbua data kutoka kwenye kumbukumbu na kutekeleza maagizo . Ili kutekeleza maagizo haya, CPU inahitaji idadi fulani ya transistors. Transistors zaidi, michakato zaidi CPU inaweza kufanya, na hivyo kuifanya kuwa bora zaidi. Chini ni baadhi ya vipengele vinavyoathiri idadi ya transistors kwenye CPU.

Kipengele #1: Usanifu

Theusanifu wa CPU inarejelea aina ya maagizo na jinsi CPU inavyochakata maagizo. Katika mazingira ya leo, kuna usanifu wawili wa kawaida wa processor: 64-bit (AMD64, IA64, na x86) na 32-bit (x64) . Kwa hivyo, kulingana na ni ipi kati ya usanifu huu inakuja na CPU yako, idadi ya transistors juu yake pia itatofautiana. Sababu ya hii ni kwamba usanifu wa baadhi ya CPU ni bora katika kushughulikia aina fulani za kazi kuliko zingine. Kwa maneno mengine, usanifu wa 64-bit CPU una transistors zaidi na unaweza kuchakata vipande vikubwa vya data kuliko mwenzake wa 32-bit.

Kipengele #2: Idadi ya Mihimili

Kipengele kingine kinachoathiri idadi ya transistors kwenye CPU ni idadi ya core kwenye kichakataji. Msingi wa CPU ni sehemu ambayo hupokea maagizo na kufanya shughuli . Na kufanya hivyo, inahitaji transistors - nyingi. CPU inaweza kuwa na msingi mmoja au cores nyingi. CPU yenye cores mbili inaitwa dual-core , wakati moja yenye cores nne ni quad-core , na kadhalika. Kwa hivyo, jinsi idadi ya cores kwenye CPU inavyoongezeka, transistors zaidi zinapatikana, na kasi ya CPU itakuwa.

Kipengele #3: TDP

TDP au nguvu ya muundo wa joto ya CPU ni kiasi cha nishati inayotumia chini ya upakiaji wa juu kinadharia. Mzigo zaidi wa processor hutumia, joto zaidi huzalisha. Kwa hivyo, watengenezaji wa kompyuta lazimatengeneza mfumo wa baridi ili kuondokana na joto chini ya mzigo wowote wa kazi. Transistors kwenye CPU pia hudhibiti mfumo huu. Ikiwa CPU inafanya kazi nyingi, inahitaji mfumo bora wa kupoeza - hivyo transistors zaidi - ili kuzuia overheating .

Kipengele #4: Kasi ya Saa

Kasi ya saa ni sababu nyingine inayoathiri hesabu ya transistor kwenye kichakataji. Kasi ya saa inarejelea idadi ya michakato ambayo CPU hufanya kwa sekunde . Kasi ya saa ya vichakataji hupimwa kwa GHz , ilhali baadhi ya miundo ya zamani ya CPU hupimwa kwa MHz .

Kwa hivyo, ukiona kichakataji chenye kasi ya saa. ya 2.0 GHz , inamaanisha inafanya michakato bilioni 2 kwa sekunde. Kadiri kasi ya saa ya kichakataji inavyoongezeka, ndivyo michakato inavyoweza kufanya. Na kwa processor kuwa na kasi ya juu ya saa, ina transistors zaidi . Kwa hivyo, kasi ya saa ya juu inamaanisha transistors zaidi, na kasi ya chini ya saa inamaanisha transistors chache.

Kipengele #5: Mchakato wa Utengenezaji

Michakato ya utengenezaji inayotumiwa na mtengenezaji inaweza kuathiri idadi ya transistors kwenye CPU. Sio watengenezaji wote wana teknolojia ya hali ya juu ya kuweka transistors zaidi kwenye CPU moja. Kuongeza idadi ya transistors kwenye msingi mmoja kutaongeza gharama ya kuitengeneza . Kwa hivyo, sio watengenezaji wengi wanaofurahi kuweka transistors nyingi kwenye CPU ili kuifanya iwe rahisi kwa watumiaji.kununua. Muda tu CPU inafanya kile kinachohitajika, wazalishaji hawaonekani kuwa na wasiwasi sana na kuongeza idadi kwa kiasi kikubwa.

Kipengele #6: Mambo Mengine

Vipengele vingine vinaweza kuathiri hesabu ya transistor kwenye CPU. Kwa mfano, kuwepo kwa GPU kunaweza kuongeza kwa kiasi kikubwa idadi ya transistors kwenye CPU. Wakati kadi maalum za michoro zinakuwa kawaida, michoro jumuishi haijapitwa na wakati. Ikiwa CPU ingekuwa na kichakataji cha michoro jumuishi , ingeongeza idadi ya watengenezaji wa transistor ambao wangelazimika kuingiza kwenye CPU.

Transistors zina anuwai pana ya programu na hazitumiki tu katika CPU za kompyuta.

Hitimisho

Kujua idadi ya transistors kwenye CPU kwa kiasi fulani haieleweki na ni wazi. Leo CPU nyingi zimeundwa na mabilioni ya transistors. Kwa hivyo, badala ya kuzingatia ni mamilioni au mabilioni ya transistors ngapi kwenye CPU, kuwa na wasiwasi zaidi na kile kifaa kinaweza kufanya ni muhimu zaidi. Kwa hivyo, vipimo vya CPU, kama vile kasi ya saa, idadi ya cores, na saizi ya kache, hupima utendaji bora zaidi.

Maswali Yanayoulizwa Mara Kwa Mara

Kwa kuzingatia ukubwa wa dakika za CPU za kisasa, inakuwaje kwamba transistors zinaweza kubeba mabilioni ya transistors? Hii inawezekana kwa sababu transistors kwenye CPU leo ni ndogo kuliko unavyoweza kufikiria.Transistor wastani kwenye CPU ni takriban nanomita 14 kote . Ili kuweka hili katika mtazamo bora, transistors katika CPU ni takriban mara 14 zaidi kuliko molekuli ya DNA .

Transistors katika CPUs hutengenezwa kwa mbinu changamano ya kompyuta inayojulikana kama lithography . Kwa sababu ya jinsi zilivyo dakika, huchapishwa kwenye kaki ya silicon chini ya mwanga mkali wa ultraviolet.