Es gibt bestimmte Mythen oder Legenden über CPUs, die in vielen Fällen nicht der Realität entsprechen, während sie in anderen Fällen sehr ähnlich sein können. Einer dieser Mythen ist die bekannte Beziehung zwischen der Dichte von Transistoren und der Leistung von a CPU und vor allem gegen den IPC. Was ist Wahrheit und wie viel liegt darin?
Es gibt Benutzer, die aus verschiedenen Gründen diese fast kognitive Assoziation beibehalten, wenn sie über die Leistung pro Kern sprechen. Dies wird einfacher auf ein Thema extrapoliert, das so heiß ist wie der Nanometer-Vergleich zwischen Intel und AMDoder sogar innerhalb der Unternehmen selbst.
Am Ende konzentriert sich der durchschnittliche Benutzer genau auf Nanometer, als ob es sich um ein tatsächliches Messmaß handelt, das sich auf die CPU-Leistung auswirkt. Mal sehen und begründen, ob dies wahr ist.
Nanometer vs. Transistordichte vs. Leistung
Die Lithographie eines Prozessors hängt direkt mit der Anzahl der Transistoren zusammen, die jeder Chip aufnehmen kann, aber wie wir alle wissen, gibt es eine Reihe von Beziehungen, die zu diesem gesamten Prozess hinzugefügt werden.
Eine größere Anzahl von Transistoren erfordert bei bestimmten Arten von Wafern und lithografischen Prozessen eine Umgestaltung oder sogar eine neue Art von Transistor. Wir erleben es derzeit mit dem Umzug nach EUV und so wird es auch in Zukunft bei anderen Sprüngen sein.
Der Paradigmenwechsel mit Transistoren und ihren Entwicklungen markiert unweigerlich eine Änderung der Anweisungen pro Zyklus, die sie entsprechend ihrer Architektur arbeiten, öffnen oder schließen können. Obwohl alles, was bisher gesagt wurde, wahr ist, ist die Leistung einer CPU als solche, die das Konzept spricht und verallgemeinert, nicht nur darauf zurückzuführen.
Der beste Test wurde von Intel angeboten, bei dem 14 nm mit einer Dichte, die viel niedriger als die 7 nm von AMD ist, in Bezug auf die Leistung sehr ähnliche Ergebnisse erzielen. Zusätzlich und weiter mit dem obigen Beispiel finden wir innerhalb seiner 14 nm aus dem Broadwell-E Architektur zu Komet See-H und schlussendlich Rocket Lake-S am Ende des Jahres.
Sind sie direkt abhängig? Welche Einflüsse?
Daher und obwohl es eine unausweichliche Beziehung gibt, ist die Dichte der Transistoren nicht direkt proportional zur Leistung und beeinflusst sie als solche nicht. Das Einbeziehen einer größeren Anzahl von Transistoren pro Quadratzentimeter setzt einen sehr hohen technologischen Fortschritt und in vielen Fällen mehrere Probleme voraus, die zu schlechterem Übertakten, schlechteren Serienfrequenzen oder höherem Verbrauch führen.
Wenn wir mit dem allgemeinen und dem übergeordneten Konzept fortfahren, können wir nicht bestätigen, dass die Beziehung zwischen beiden direkt abhängig ist. Der größte Leistungssprung ist hauptsächlich auf Verbesserungen in der CPU-Architektur zurückzuführen, die zusammen mit einer höheren Frequenz als gewöhnlich durch die fortschrittlichsten lithografischen Prozesse ausgelöst werden können.
Logischerweise bedeutet dies jedoch nicht, dass durch die Dichte eine höhere Leistung (nicht IPC) erzielt wird, sondern dass das lithografische Verfahren mehr auf weniger Raum, mit weniger Verbrauch und bei höheren Geschwindigkeiten bieten kann, vor allem aber durch Verbesserungen in der Architektur.
Sie müssen die Begriffe gut trennen, da es leicht ist, in die Dichte-Leistungs-Falle zu geraten, wenn sehr große Verbesserungen der Architektur mit einer Verringerung des lithografischen Prozesses einhergehen. Ähnliches wie in Zen 2 mit AMD: Passieren bei 7 nm ( 95 MTr / mm² ) wichtige strukturelle Veränderungen in der Architektur, höhere Frequenzen und gleicher Verbrauch.