Computer hardware
22 June 2011

Почему процессоры такие маленькие?

Я врать не буду, меня подтолкнул к написанию топика этот Q&A. Вопрос, о котором я тоже когда-то задумывался.
Коротко опишу почему всё-таки современные процессоры такие маленькие:
UPD. Комментарии, как часто бывает на хабре, вышли даже интереснее чем топик. Советую.

Первое что приходит на ум — мобильные системы. Опрос знакомых показал, что большинство из них считает, что уменьшение процессора спровоцировано именно мобильными телефонами, ноутбуками и прочим. Но почему же тогда и в серверах процессоры не на пол-платы?
Второе — экономия материала — мнение моего друга-гуманитария. Он, кстати, частично прав.
На основной вопрос нам любезно отвечает holyorb2(Курсивом — мое пояснение):
  • Меньший технологичный процесс делает меньшие детали внутри процессора. Тут надо обьяснить в чем крутота маленьких деталей: увеличивается скорость переключения транзисторов за счет возрастания так называемого тока активности
  • Меньше потребление энергии. Тут вопрос не столько «жалко энергии», а проблема отвода такого громадного количества тепла с маленьгого кусочка кремния. Поясню: меньшее количество напряжения = меньшее количество тепла. Вполне логично что с маленького кусочка 5 кДжоулей отвести сложнее чем с большого, но 2кДжоуля с 65нм отвести легче чем 5кДж с 90нм. Немного утрирую что бы донести основную мысль.
  • И одно из важнейших замечаний от CKOPOBAPKuH: а ещё, при тактовой частоте 3ГГц свет (и электромагнитное взаимодействие) успевает распространиться на расстояние 10 сантиметров.
    но поскольку взаимодействие распространяется по процессору не напрямик, а по сложным траекториям, то максимально допустимый размер процессора будет не 70x70 mm, а меньше.
    размер, например, Xeon'а — 42.5mm x 45mm. это в корпусе. размеры самой микросхемы — примерно 16x16mm. и это практически предел.


Собственно это — основные причины. Кроме них могу еще указать понижение отбраковки на более тонком техпроцессе, что тоже играет важную роль.
Надеюсь вам была интересна эта маленькая статья.
А цель её — прикольная информация о том, о чем мало кто задумывался и поднятие кармы у таких ребят как CKOPOBAPKuH и holyorb2. Хабрачеловек, не поскупись, ребята этого заслуживают.

Upd.2 Не сочтите за наглость, но молчать не могу: очень сильно прошу за хабрачеловека vladson — он оставил толковый комментарий в Q&A, который я обошел вниманием и при личном общении пообещал опубликовать пост на схожую тематику — более глубокий и очень интересный. К тому же не могу не заметить, что пусть карма у него и низкая — сейчас он очень много времени тратит на Q&A и комментарии, что бы выбраться обратно. Спасибо заранее :)

+70
5.1k 13
Comments 127