ความหนาแน่นของทรานซิสเตอร์มีผลต่อประสิทธิภาพของซีพียูหรือไม่?

มีตำนานหรือตำนานบางอย่างเกี่ยวกับซีพียูที่ในหลาย ๆ ครั้งไม่สอดคล้องกับความเป็นจริงในขณะที่บางครั้งอาจคล้ายคลึง หนึ่งในตำนานเหล่านี้คือความสัมพันธ์ที่รู้จักกันดีระหว่างความหนาแน่นของทรานซิสเตอร์กับประสิทธิภาพของ ซีพียู และเหนือสิ่งอื่นใดกับ IPC ความจริงคืออะไรและโกหกมากแค่ไหนในเรื่องนี้?

มีผู้ใช้ที่ด้วยเหตุผลที่แตกต่างกันรักษาความสัมพันธ์เกือบทั้งองค์ความรู้เมื่อพูดถึงประสิทธิภาพต่อคอร์ นี่เป็นการคาดการณ์ในหัวข้อที่ร้อนแรงพอ ๆ กับการเปรียบเทียบนาโนเมตรระหว่าง อินเทล และ เอเอ็มดีหรือแม้แต่ภายใน บริษัท เอง

ในท้ายที่สุดผู้ใช้โดยเฉลี่ยมุ่งเน้นไปที่นาโนเมตรอย่างแม่นยำราวกับว่าพวกเขาเป็นการวัดจริงที่ส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพของ CPU ลองดูและเหตุผลว่านี่เป็นเรื่องจริงหรือไม่

ซีพียูทรานซิสเตอร์

Nanometers vs. Transistor D หนาแน่นเทียบกับประสิทธิภาพ

โปรเซสเซอร์ 7nm

การพิมพ์หินของโปรเซสเซอร์เกี่ยวข้องโดยตรงกับจำนวนทรานซิสเตอร์ที่ชิปแต่ละตัวสามารถรองรับได้ แต่อย่างที่เรารู้กันดีว่ามีความสัมพันธ์เพิ่มเข้ามาในกระบวนการทั้งหมดนี้

จำเป็นต้องมีทรานซิสเตอร์จำนวนมากขึ้นในเวเฟอร์บางประเภทและกระบวนการพิมพ์หินในการเปลี่ยนแปลงรูปแบบหรือแม้แต่ทรานซิสเตอร์ชนิดใหม่ ขณะนี้เรากำลังประสบปัญหากับการย้ายไปที่ อียูวี และในอนาคตจะมีการกระโดดครั้งอื่น

การเปลี่ยนกระบวนทัศน์ด้วยทรานซิสเตอร์และวิวัฒนาการของพวกมันย่อมหมายถึงการเปลี่ยนแปลงคำสั่งต่อรอบที่พวกเขาสามารถทำงานเปิดหรือปิดได้ตามสถาปัตยกรรมเดียวกัน แต่ถึงแม้ว่าทุกสิ่งที่กล่าวมาจะเป็นความจริง แต่ประสิทธิภาพของซีพียูเช่นนี้การพูดและการกำหนดแนวคิดทั่วไปนั้นไม่ได้เกิดจากมันเท่านั้น

Intel นำเสนอการทดสอบที่ดีที่สุดซึ่ง 14 นาโนเมตรที่มีความหนาแน่นต่ำกว่า 7 นาโนเมตรของ AMD ให้ผลลัพธ์ที่ใกล้เคียงกันมากในแง่ของประสิทธิภาพ นอกจากนี้และดำเนินการต่อด้วยตัวอย่างข้างต้นภายใน 14 นาโนเมตรที่เราพบจากไฟล์ Broadwell-E สถาปัตยกรรมถึง ดาวหาง Lake-H และในที่สุดก็ ร็อคเก็ตเลค -S ในตอนท้ายของปี.

พวกเขาขึ้นอยู่โดยตรงหรือไม่? อิทธิพลอะไร?

อินเทล

ดังนั้นและแม้ว่าจะมีความสัมพันธ์ที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ แต่ความหนาแน่นของทรานซิสเตอร์ก็ไม่ได้แปรผันตรงกับประสิทธิภาพและไม่มีผลต่อความสัมพันธ์ดังกล่าว การรวมทรานซิสเตอร์จำนวนมากขึ้นต่อตารางเซนติเมตรทำให้เกิดความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีที่สูงมากและในหลาย ๆ ครั้งปัญหาหลาย ๆ อย่างที่นำไปสู่การโอเวอร์คล็อกที่แย่ลงความถี่ซีรีส์ที่แย่ลงหรือการบริโภคที่สูงขึ้น

จากแนวคิดระดับทั่วไปและระดับที่สูงกว่าเราไม่สามารถยืนยันได้ว่าความสัมพันธ์ระหว่างทั้งสองขึ้นอยู่โดยตรง การกระโดดของประสิทธิภาพที่ใหญ่ที่สุดส่วนใหญ่เกิดจากการปรับปรุงสถาปัตยกรรมของ CPU ซึ่งร่วมกับความถี่ที่สูงกว่าปกติโดยกระบวนการพิมพ์หินขั้นสูงสุดอาจทำให้เกิดการกระตุ้นได้

แต่เหตุผลนี้ไม่ได้หมายความว่าประสิทธิภาพที่สูงขึ้น (ไม่ใช่ IPC) นั้นได้มาจากความหนาแน่น แต่เนื่องจากกระบวนการพิมพ์หินสามารถให้พื้นที่มากขึ้นโดยใช้พื้นที่น้อยลงโดยสิ้นเปลืองน้อยลงและมีความเร็วสูงขึ้น แต่เหนือสิ่งอื่นใด การปรับปรุงสถาปัตยกรรม

คุณต้องแยกคำศัพท์ให้ดีเพราะมันง่ายที่จะตกอยู่ในกับดักความหนาแน่นเทียบกับประสิทธิภาพเมื่อการปรับปรุงสถาปัตยกรรมที่ใหญ่มากเกิดขึ้นพร้อมกับการลดลงของกระบวนการพิมพ์หิน สิ่งที่คล้ายกับที่เกิดขึ้นใน Zen 2 กับ AMD: ผ่านที่ 7 นาโนเมตร ( 95 MTR / mm2 ) การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างที่สำคัญในสถาปัตยกรรมความถี่ที่สูงขึ้นและการบริโภคที่เท่าเทียมกัน