Transistorin kytkeytymisaika

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.
8<50
Äänestä

Muut lukivat myös

Vastaukset 8

Vanhimmat

Riippuu transistorista. Esim OC40 on paljon hitaampi kuin mainitsemasi Haswellin sisältämät.

Äänestä

Varmaan suurin vaikutus on transistoripiirien reaktanssilla, joka määrittää piirien nousu- ja laskuajat. Mitä pienemmät piirien induktanssit ja kapasitanssit ovat, sitä nopeammin piirit toimivat.

Äänestä
  • 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.

    Äänestä

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.

Äänestä
  • 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?

    Äänestä

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. :)

Äänestä

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?

Äänestä
  • Nykyään taitaa johdatuksen resistanssin ja hajakapasitanssin muodostama RC piiri vaikuttaa nopeuteen ainakin saman verran kuin nopeimpien aktiivisten komponenttien oma viive.

    Äänestä

Kommentoi aloitusta


sähköputki kirjoitti:

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.

Anonyymi
5000

Ilmoita asiaton sisältö

  • Sisältää materiaalia, joka on loukkaavaa, herjaavaa, rasistista, uhkailevaa tai ahdistelevaa.

  • Materiaali sisältää nimiä, yhteystietoja tai muita henkilökohtaisia tietoja. Julkisuuden henkilöistä, julkisissa viroissa toimivista ihmisistä sekä yritysten vastuuhenkilöistä saa keskustella työhön liittyen. Myös yksityiselämään liittyvistä asioista voi keskustella siltä osin, kuin niistä on julkisesti kerrottu.

  • Sisältää lapsille haitallista tai heiltä kiellettyä materiaalia. Seksuaalinen sisältö on sallittua aiheeseen tarkoitetuilla palstoilla, joiden ikäraja on 18 vuotta.

  • Lainvastaista sisältöä voi olla mm. yksityiselämää loukkaavan tiedon levitys, kiihottaminen kansanryhmää vastaan, laiton uhkaaminen, alaikäisiin liittyvä seksuaalinen sisältö/grooming, petokset, identiteettivarkaudet, kunnianloukkaukset ja tekijänoikeusrikkomukset.

  • Sisältö ei liity palstan tai keskusteluketjun aiheeseen.

  • Viesti ei ole suomea tai ruotsia (pl. International Forums), se sisältää mainontaa, se sisältää tekijänoikeuksin suojattua materiaalia, se on massapostitus tai jokin muu syy.

Jaa keskustelu