Recientemente, he escuchado que AMD ha lanzado la nueva serie Vishera de procesadores FX que funcionan a 5 GHZ. Mi pregunta es si hay algún límite superior de velocidad de reloj de un procesador? Es decir, ¿podemos seguir aumentando la velocidad del reloj para siempre? ¿A qué problemas eléctricos nos enfrentaremos a velocidades de reloj más altas?
EDIT : esta pregunta condujo a largas discusiones. Es crucial comprender que el hecho de que las velocidades de las CPU no hayan aumentado en los últimos años está relacionado con aspectos comerciales y no está directamente relacionado con ningún problema de ingeniería o físico. Puede consultar este enlace para conocer las frecuencias más altas logradas con las CPU existentes mediante overclocking y supercooling.
Desde la invención de la primera PC y hasta principios de la década de 2000, el parámetro principal de cada CPU era su frecuencia (frecuencia máxima de operación). Los fabricantes intentaron crear nuevas tecnologías que permitan frecuencias más altas, y los diseñadores de chips trabajaron arduamente para desarrollar microarquitecturas que permitan que el chip se ejecute en una frecuencia más alta.
Sin embargo, a medida que los chips se hacían más pequeños y más rápidos, surgía el problema de la disipación del calor: cuando no se podía disipar la totalidad del calor generado por los transistores de conmutación, los chips se dañaron. Los ingenieros comenzaron a conectar disipadores de calor a los procesadores, luego a los ventiladores, pero finalmente llegaron a la conclusión de que el enfoque de aumentar la frecuencia de la CPU ya no es práctico en términos de rendimiento adicional por costo adicional.
En otras palabras: Las frecuencias de las CPU pueden aumentarse, pero esto hace que las CPU (de hecho, no las CPU sino los mecanismos de enfriamiento) sean demasiado caras. Los consumidores no comprarán computadoras caras si hay una alternativa .
En general, los procesos tecnológicos actuales permiten operaciones de muy alta frecuencia (muy por encima de ~ 3GHz que Intel usa habitualmente, e incluso 5GHz de AMD no es el techo). Sin embargo, el costo asociativo de los dispositivos de refrigeración que se requieren en estas altas frecuencias es demasiado alto.
Me gustaría enfatizar esto: no hay ningún efecto físico que impida el desarrollo de procesadores de 8-10 GHz con la tecnología actual . Sin embargo, deberá proporcionar un mecanismo de enfriamiento muy costoso para evitar que se queme tal procesador.
Además, los procesadores suelen funcionar en "ráfaga": tienen períodos de inactividad muy largos, seguidos de cortos pero muy intensos (y, por lo tanto, consumen mucha energía). Los ingenieros podrían construir un procesador de 10 GHz que funcione en las frecuencias más altas durante un corto período de tiempo (y no se requiere enfriamiento adicional porque los períodos son cortos), pero este enfoque también se rechazó como sin valor (altas inversiones en desarrollo en comparación con ganancias cuestionables) ). Sin embargo, siguiendo futuras mejoras micro-arquitectónicas, este enfoque puede ser reconsiderado. Creo que este procesador AMD de 5 GHz no funciona constantemente a 5 GHz, pero aumenta su reloj interno al máximo durante ráfagas cortas.
LÍMITE FÍSICO: Existe un límite físico para una velocidad de reloj máxima alcanzable para cada tecnología de proceso (que depende del tamaño mínimo de la característica de la tecnología), sin embargo, creo que el último procesador de Intel que realmente se llevó a este límite fue Pentium 4. Esto significa que hoy en día, cuando la tecnología avanza y el tamaño mínimo de la característica se reduce (mientras tanto de acuerdo con la ley de Moore), el único beneficio de esta reducción es que puede incorporar más lógica en la misma área (los ingenieros ya no empujan la frecuencia de las CPU a los límites de la tecnología). ).
Por cierto, el límite anterior no puede aumentar para siempre. Lea acerca de la ley de Moore y los problemas asociados con su aplicación adicional.
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