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Zusammenhang Strukturgröße und Taktrate

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  1. Zusammenhang Strukturgröße und Taktrate

    Autor: HerrMannelig 20.01.18 - 01:11

    "Hintergrund ist, dass AMD nun das 12LP- statt das 14LPP-Verfahren nutzt und somit bei gleicher TDP eine höhere Frequenz erreicht."

    Kann mir das jemand erklären? Nach der Logik müssten Prozessoren ja heute 20 GHz haben.

  2. Re: Zusammenhang Strukturgröße und Taktrate

    Autor: bene987 20.01.18 - 02:41

    Alte Prozessoren mit neuen 12LP würden vermutlich 20 GHz erreichen.

  3. Re: Zusammenhang Strukturgröße und Taktrate

    Autor: bene987 20.01.18 - 02:51

    bene987 schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Alte Prozessoren mit neuen 12LP würden vermutlich 20 GHz erreichen.


    Macht nur keinen Sinn da die Alltagsleistung eines Computers nicht linear mit der Taktfrequenz der Recheneinheit steigt.

  4. Re: Zusammenhang Strukturgröße und Taktrate

    Autor: Local Horst 20.01.18 - 07:33

    Der Grund ist, dass die Transistoren in einem Chip, genau wie Alles, eine Kapazität haben, also sich im Kleinen aufladen bevor sie schalten (wir reden hier von ~Nanosekunden)
    Die Kapazität sinkt mit der Strukturbreite, kleinere Transistoren schalten also schneller, da die notwendige Grenzsspannung schneller erreicht wird.



    1 mal bearbeitet, zuletzt am 20.01.18 07:38 durch Local Horst.

  5. Re: Zusammenhang Strukturgröße und Taktrate

    Autor: HerrMannelig 20.01.18 - 10:03

    Ah ok, deshalb muss weniger Strom hineingesteckt werden, dadurch weniger Hitze, TDP sinkt, dann kann man mehr Frequenz geben, wodurch mehr geschalten werden kann und sich das dann die Waage hält, richtig? Das setzt dann aber voraus, dass nicht wesentlich mehr Transistoren verbaut sind, oder?

  6. Re: Zusammenhang Strukturgröße und Taktrate

    Autor: mac.1 20.01.18 - 13:46

    kleines Rechenbeispiel:
    Strom fließt mit Lichtgeschwindigkeit. ich nehm hier einfach mal die von Vakuum: 299792458 m/s
    Unsere CPU taktet mit 4 GHz, also 4 milliarden Takte pro Sekunde.
    Teilen wir jetzt Lichtgeschwindigkeit durch Takt bekommen wir die Strecke die das Licht innerhalb von einem Takt zurückgegen kann: 299792458 / 4000000000 = 0.075m
    Sprich, 7.5 cm ist die reine physikalische grenze. Mal abgesehen von allen verzweigungen und was sonnst noch so kommt. bei 20 GHz wären noch maximal ein fünftel davon 1.5cm drinn.
    Da mekrt man mal wieder wie nah wir hier an Physikalischen Grenzen arbeiten.

  7. Re: Zusammenhang Strukturgröße und Taktrate

    Autor: HerrMannelig 21.01.18 - 01:04

    Das hab ich bisher wirklich noch nicht in Betracht gezogen, vielen Dank für diese "Erleuchtung". Aber welchen Weg muss denn Signal im Prozessor so im Schnitt zurücklegen? Bei größeren Wegen könnte man dann ja auch Takte auslassen um auf die Signale zu warten, während andere Teile von einem höheren Takt profitieren könnten. Hm, aber da spekuliere ich jetzt wohl zu viel dafür, dass ich mich damit nicht wirklich auskenne (bisschen Rechnertechnik im ersten Semester, viel mehr Wissen hab ich in dem Bereich nicht).

  8. Re: Zusammenhang Strukturgröße und Taktrate

    Autor: JouMxyzptlk 21.01.18 - 11:13

    mac.1 schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > kleines Rechenbeispiel:
    > Strom fließt mit Lichtgeschwindigkeit. ich nehm hier einfach mal die von
    > Vakuum: 299792458 m/s

    Kleine Korrektur: Das Signal geht mit etwa 3/4-tel Lichtgeschwindigkeit durch Kupfer, etwa 225'000 km/s. Der tatsächliche Elektronenfluss ist nicht mal ein Millimeter, das hat auf die Signalgeschwindigkeit aber keinen Einfluss. Auf letzteres bin ich vor kurzem auch reingefallen.
    Der Rest passt.
    Beachte aber: So eine PCIe Leitung läuft mit 5 GHz (oder mehr, je nach Generation). Und auf dem Board sind die Leitungen schon mal über 15cm lang.
    Wenn die Bits losgesendet werden und das erste endlich ankommt sind schon schon drei weitere auf dem Aderpäärchen unterwegs.

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