1. Foren
  2. Kommentare
  3. Wissenschaft-Forum
  4. Alle Kommentare zum Artikel
  5. › Halbleitertechnologie…

ein einzelner Transistor macht keinen Prozessor

Neue Foren im Freiraum! Raumfahrt und freie Software haben jetzt einen Platz, die Games tummeln sich jetzt alle in einem Forum.
  1. Thema

Neues Thema


  1. ein einzelner Transistor macht keinen Prozessor

    Autor: JouMxyzptlk 30.03.22 - 13:14

    es reicht nicht mal für ein Logik-Gatter. Dummerweise müssen in den CPUs etliche Millionen Transistoren genau im Timing abgestimmt sein. Nimmt man noch die Caches, PCIe, RAM Controller und so weiter dazu sind wir bei den bekannten Milliarden...

  2. Re: ein einzelner Transistor macht keinen Prozessor

    Autor: Kotaru 30.03.22 - 13:55

    JouMxyzptlk schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > es reicht nicht mal für ein Logik-Gatter. Dummerweise müssen in den CPUs
    > etliche Millionen Transistoren genau im Timing abgestimmt sein. Nimmt man
    > noch die Caches, PCIe, RAM Controller und so weiter dazu sind wir bei den
    > bekannten Milliarden...


    Bei der Arbeit handelt es sich ja auch nicht um ein Prozessordesign sondern um Grundlagenforschung zum Thema wie sieht das physikalische Limit unseres aktuellen Verständnisses von Transistoren aus.

  3. Re: ein einzelner Transistor macht keinen Prozessor

    Autor: Ictus 30.03.22 - 16:12

    JouMxyzptlk schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > es reicht nicht mal für ein Logik-Gatter. Dummerweise müssen in den CPUs
    > etliche Millionen Transistoren genau im Timing abgestimmt sein. Nimmt man
    > noch die Caches, PCIe, RAM Controller und so weiter dazu sind wir bei den
    > bekannten Milliarden...

    Hat ja auch niemand behauptet? Es ging doch nur um die theoretisch maximale Leistung.

    Man hat sich ja auch nicht beschwert als man die Lichtgeschwindigkeit als maximal mögliche Geschwindigkeit erkannt hat, dass dies nicht gleich zu einem Fahrzeug mit eben dieser Geschwindigkeit führt

  4. Re: ein einzelner Transistor macht keinen Prozessor

    Autor: pythoneer 30.03.22 - 17:19

    JouMxyzptlk schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > es reicht nicht mal für ein Logik-Gatter. Dummerweise müssen in den CPUs
    > etliche Millionen Transistoren genau im Timing abgestimmt sein. Nimmt man
    > noch die Caches, PCIe, RAM Controller und so weiter dazu sind wir bei den
    > bekannten Milliarden...

    https://de.wikipedia.org/wiki/Strohmann-Argument

    Wobei ich mich frage ob das überhaupt noch ein Argument für irgendwas ist. Denn der OP ist ziemlich unklar in seiner eigentlichen Aussage. Wie mein Vorredner schon schrieb

    > Hat ja auch niemand behauptet?

    Aber hier wird ja nicht einmal versucht etwas konkretes zu widerlegen. Das ist irgendwie schon Strohmann+ mit VIP ...

  5. Re: ein einzelner Transistor macht keinen Prozessor

    Autor: WinnieW 30.03.22 - 17:21

    Bei einer CPU setzt eher der Energiebedarf die Grenze wie hoch die Taktfrequenz werden kann, und dann natürlich wie gut die entstehende Wärmeenergie abgeleitet werden kann.

    Die Betriebsspannung kann zudem nicht unterhalb eines bestimmten Wertes abgesenkt werden.

    Daran ist auch das Versprechen Intels von der 10 GHz CPU gescheitert.

  6. Re: ein einzelner Transistor macht keinen Prozessor

    Autor: superdachs 30.03.22 - 18:38

    WinnieW schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Bei einer CPU setzt eher der Energiebedarf die Grenze wie hoch die
    > Taktfrequenz werden kann, und dann natürlich wie gut die entstehende
    > Wärmeenergie abgeleitet werden kann.
    >
    > Die Betriebsspannung kann zudem nicht unterhalb eines bestimmten Wertes
    > abgesenkt werden.
    >
    > Daran ist auch das Versprechen Intels von der 10 GHz CPU gescheitert.

    Nein. Das ist höchstens für die Praktikabilität relevant. Bei CPUs sind Quanteneffekte bei hohen Taktraten die aktuelle Grenze. Durch die kleinen Strukturen und die daraus resultierenden "dünnen Grenzen" zwischen ihnen verhalten sich komplexere Schaltungen wie ein undefinierbarer "Klumpen". Zustände sind dann nicht mehr abbildbar und damit ist ein Prozessor unbrauchbar.

    Los ging das mit den Beinchen an Prozessoren als die Taktraten im höheren GHz Bereich ankamen. Lauter kleine Antennen machen da die Arbeit schwer. Heute setzt man deshalb auf BGAs. Innerhalb der Prozessoren werden die Effekte noch gruseliger bis hin zur Auflüsung der Strukturen. Eine weitere Steigerung der Taktraten ist nahezu unmöglich. Ein Verwandter von mir ist eine ziemliche Koryphäe auf dem Gebiet und meinte mal dass spätestens bei 10GHz, selbst mit extrem genauen Fertigungen (man spricht hier von Isolatoren von wenigen Atomen Dicke), wird man diese Grenze nur in Ausnahmefällen erreichen können. Dann ist einfach Materialtechnisch Schluss und es müssen komplett neue Konzepte her. Die Optimierungen auf Architekturebene sind eben auch nur in ihrem speziellen Scope sinnvoll, also "Geschwindigkeit pro Takt". Maßgeblich für Geschwindigkeitszuwächse bleibt der Takt den man aktuell kaum noch erhöhen kann.

    Denkbar wären vereinfachte Prozessordesigns wie ARM. Diese haben aber eben auch andere Nachteile. Schlussendlich wird die massive Spezialisierung und Dezentralisierung in der Hardware der einzige Weg sein um nennenswert Geschwindigkeitsvorteile zu erzielen. Im Ottonormalmarkt wird das aber freilich noch ein wenig dauern. Der Universalprozessor wird über kurz oder lang keine Zukunft mehr haben können.

    Für uns bedeutet das, dass die Rechenleistung zentralisiert (nicht innerhalb der Hardware) zur Verfügung stehen muss und wir sie nur Anwendungsspezifisch nutzen. Das hat letztendlich auch ökologische Vorteile. Dass hier jeder einen Mainframe zuhause hat ist eh ein komplett sinnfreies Unterfangen. Kann man dann halt nicht mehr mit haufen Kernen protzen von denen 80% die ganze Zeit nur auf Arbeit warten. Und nein, das lässt sich eben nicht mit Software und "mehr Parallelisierung" erschlagen, schlicht weil es nur wenig Dinge gibt die sich sinnvoll parallelisieren lassen.

  7. Re: ein einzelner Transistor macht keinen Prozessor

    Autor: JouMxyzptlk 30.03.22 - 18:40

    pythoneer schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > de.wikipedia.org

    Wie kommst du auf Strohmannargument? Wofür denn?

    > Wobei ich mich frage ob das überhaupt noch ein Argument für irgendwas ist.

    Ich merks :D !
    Dann mal im Detail: Wenn ein so schneller Transistor gebaut werden kann bedeutet das nicht dass die ganze Schaltung ebenfalls den Takt haben kann.

    > Aber hier wird ja nicht einmal versucht etwas konkretes zu widerlegen.

    Weil ich gar nichts widerlegen will, das ist nur in deinem Kopf so. Wenn man mit dem neuen Wissen nun mal bald 10 GHz mit weniger Probleme erreicht ist das doch gut! Bisher scheitert es daran dass die Transistoren nicht einfach so schnell genug sein können + den langen Strecken zwischen den Transistoren (auch wenn es nur ein paar Mikrometer auf dem Chip sind).

  8. Re: ein einzelner Transistor macht keinen Prozessor

    Autor: WinnieW 30.03.22 - 20:35

    Um die Praktikabilität ging es mir ja primär. Diese muss ja berücksichtigt werden für reale Anwendungen.

  9. Re: ein einzelner Transistor macht keinen Prozessor

    Autor: Dakkaron 31.03.22 - 00:10

    Ictus schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > JouMxyzptlk schrieb:
    > ---------------------------------------------------------------------------
    > -----
    > > es reicht nicht mal für ein Logik-Gatter. Dummerweise müssen in den CPUs
    > > etliche Millionen Transistoren genau im Timing abgestimmt sein. Nimmt
    > man
    > > noch die Caches, PCIe, RAM Controller und so weiter dazu sind wir bei
    > den
    > > bekannten Milliarden...
    >
    > Hat ja auch niemand behauptet? Es ging doch nur um die theoretisch maximale
    > Leistung.
    >
    > Man hat sich ja auch nicht beschwert als man die Lichtgeschwindigkeit als
    > maximal mögliche Geschwindigkeit erkannt hat, dass dies nicht gleich zu
    > einem Fahrzeug mit eben dieser Geschwindigkeit führt


    Behauptet direkt hat das keiner. Allerdings wurde die Frequenz im Artikel mehrfach mit aktuellen Prozessoren vergleichen, obwohl es hier um einen Transistor geht, nicht um einen Prozessor.

    Um deinen Vergleich mit der Lichtgeschwindigkeit geht, wäre das so, also würde in einem Artikel zur Lichtgeschwindigkeit der Autor ständig die Lichtgeschwindigkeit mit der Geschwindigkeit von einem bestimmten Sportwagen vergleichen, und dann schreiben, dass auch bessere, tollerw Autos die Lichtgeschwindigkeit nicht durchbrechen werden.

    Ja, ist korrekt. Aber bevor die Lichtgeschwindigkeit ein Problem beim Landgeschwindigkeitsrekord wird, gibt es noch ziemlich viele andere Probleme, die im Weg stehen.

  10. Re: ein einzelner Transistor macht keinen Prozessor

    Autor: Faraaday 31.03.22 - 07:50

    Ich gehe eher davon aus, dass hier geprüft wird, welche Probleme bei einer Reise zu Alpha Zentauri auftreten.

  1. Thema

Neues Thema


Um zu kommentieren, loggen Sie sich bitte ein oder registrieren Sie sich. Sie müssen ausserdem in Ihrem Account-Profil unter Forum einen Nutzernamen vergeben haben. Zum Login

Stellenmarkt
  1. IT-Projektkoordinatoren und Prozessbegleiter (m/w/d)
    Schottener Soziale Dienste gemeinnützige GmbH, Schotten, remote
  2. Entwicklungsingenieur Embedded Linux Systeme (m/w/d)
    Phoenix Contact Electronics GmbH, Bad Pyrmont
  3. R&D Engineer RF Software (m/f/d)
    Advantest Europe GmbH, Böblingen
  4. IT-Administrator (w/m/d) mit Schwerpunkt MS 365 / Azure
    XENON Automatisierungstechnik GmbH, Dresden

Detailsuche


Golem pur
  • Golem.de ohne Werbung nutzen

Anzeige
Spiele-Angebote
  1. 17,99€ (UVP 59€)
  2. (stündlich aktualisiert)
  3. täglich ab 10 Uhr neue Flash-Deals


Haben wir etwas übersehen?

E-Mail an news@golem.de