Miten nopeasti transistori siirtyy johtavaan tilaan ja sieltä pois? Paljon tulee kokonaisviivettä, jos otetaan miljardi transistoria ja kytketään sarjaan siten, että edellinen transistori ohjaa aina seuraavaa.
Esimerkiksi 8-ytimisessä i7 Haswell-E:ssä on 2,6 miljardia transistoria. Se on kuitenkin tosi nopea, joten yksittäisen transistorin kytkeytymisaika pitää olla todella lyhyt.
Esimerkiksi 8-ytimisessä i7 Haswell-E:ssä on 2,6 miljardia transistoria. Se on kuitenkin tosi nopea, joten yksittäisen transistorin kytkeytymisaika pitää olla todella lyhyt.
Vastaukset 8
Vanhimmat
Riippuu transistorista. Esim OC40 on paljon hitaampi kuin mainitsemasi Haswellin sisältämät.
Varmaan suurin vaikutus on transistoripiirien reaktanssilla, joka määrittää piirien nousu- ja laskuajat. Mitä pienemmät piirien induktanssit ja kapasitanssit ovat, sitä nopeammin piirit toimivat.
Kun puhutaan muutamien nanosekuntien ajoista, jopa komponentin koko alkaa vaikuttaa. Vaikka sähkövirta on nopeaa, niin puolijohteissa informaatio (aukko elektroniparit) siirtyvät muistaakseni vain n. 2000 km:n sekuntinopeudella. Se on aivan jotain muuta kuin 300 000 km/sek.
Eihän niitä ole kytketty perätysten. Paljon tapahtuu rinnakkaista toimintaa.
Suuri määrä on muistia, rekistereitä, rinnakkaislaskentaa/toimintaa
Prosessorin sisäinen kello on gigahertsejä. Taajuuden käänteisasrvosta saa jonkinlaisen nopeusarvion. 4 GHz -> 0,25*10^-9 s, jos laittaisi 2,6 * 10^9 kpl transistoreja toisiaan ohjaamaan, viive voisi olla 0,65 sekuntia ja 2Ghz->1,3s.
Prosessorissa kuitenkin toiminnot tapahtuvat kellosignaalien tahdistamina eikä omia aikojaan. Yhdellä kellopulssilla yksi signaali (ykkönen tai nolla) menee muutaman transistorin läpi.
Tämä on oma näkemykseni asiasta hieman elektroniikkaa harrastaneena.
Taitavat lämpöongelmat edelleen olla suurimpana piirien nopeuttamisen esteenä kellotaajuutta nostamalla. Mutta varmaan äärirajan nopeudelle asettavat piirien nousu- ja laskuajat sekä signaalinkulkuaika.
Ratkaisuna olisi mahdollisimman pienet transistorit pallon muotoon asetettuna, jolloin myös kulkuajat minimoituisivat. Mutta entä jäähdytys tässä tapauksessa?
Se kytkeytymisaika riippuu transistorista.
Se on totta, että mitä enempi niitä on peräkkäin, sitä enempi niille täytyy antaa aikaa asettua.
Mutta kaikki niistä tosiaan eivät ole sarjassa. :)
Eiköhän se ole kiinni transistorista itsestään. Kai PNP tai NPN rajapintojen kerrosvahvuudellakin on jokin merkitys.
Kanavatransistorit taitaa olla nopeampia kuin perinteiset pnp tai npn transistorit.
Perinteinen OC40 transistori on aika hidas verrattuna moderneihin transistoreihin.
Lukekaapa jutut ylärajataajuksista. Mikä oli ensimmäisten transistorisukupolvien ylärajataajuudet?
Menikö teoria nyt liian vaikeaksi?
Nykyään taitaa johdatuksen resistanssin ja hajakapasitanssin muodostama RC piiri vaikuttaa nopeuteen ainakin saman verran kuin nopeimpien aktiivisten komponenttien oma viive.