Сколько транзисторов в процессоре? [Updated 2022]

Когда дело доходит до компьютерной схемы, транзисторы являются основным строительным блоком. Транзисторы действуют как переключатель, который помогает разрешить или предотвратить протекание тока. Из-за сложности большинства современных процессоров количество транзисторов варьируется. Но сколько транзисторов в процессоре?

В одном современном процессоре могут быть сотни миллионов, если не миллиарды транзисторов. Например, процессор Apple MI 2020 имеет до 16 миллиардов транзисторов; AMD Ryzen 9 3900X 2019 имеет до 9,89 млрд транзисторов, а AMD Epyc Rome 2019 — до 39,54 млрд транзисторов.

Чем больше количество транзисторов в процессоре, тем лучше технология, а значит, и больше опыта. Существует ряд факторов, определяющих количество транзисторов, которые вы найдете в процессоре. Продолжайте читать, чтобы узнать больше о количестве транзисторов в ЦП.

От чего зависит количество транзисторов в процессоре?

Функцию ЦП можно в основном разделить на две основные части: выборка и декодирование данных из памяти и выполнение инструкций. Для выполнения этих инструкций центральному процессору требуется определенное количество транзисторов. Чем больше транзисторов, тем больше процессов может выполнять ЦП, что делает его лучше. Ниже приведены некоторые факторы, влияющие на количество транзисторов в процессоре.

Фактор № 1: Архитектура

Архитектура ЦП относится к типу инструкций и тому, как ЦП обрабатывает инструкции. В современной среде существует две распространенные архитектуры процессоров: 64-разрядная (AMD64, IA64 и x86) и 32-разрядная (x64). Таким образом, в зависимости от того, какая из этих архитектур поставляется с вашим процессором, количество транзисторов на нем также будет различаться. Причина этого в том, что архитектура некоторых процессоров лучше справляется с задачами определенного типа, чем другие. Другими словами, 64-битная архитектура процессора имеет больше транзисторов и может обрабатывать большие блоки данных, чем ее 32-битный аналог.

Фактор № 2: количество ядер

Еще одним фактором, влияющим на количество транзисторов в процессоре, является количество ядер в процессоре. Ядро ЦП — это часть, которая получает инструкции и выполняет операции. И для этого нужны транзисторы — много. Процессор может иметь одно ядро ​​или несколько ядер. Процессор с двумя ядрами называется двухъядерным, а с четырьмя ядрами — четырехъядерным и так далее. Таким образом, чем больше количество ядер в ЦП, тем больше доступных транзисторов и тем быстрее будет ЦП.

Фактор № 3: TDP

TDP или расчетная тепловая мощность процессора — это количество энергии, которое он теоретически использует при максимальной нагрузке. Чем большую нагрузку использует процессор, тем больше тепла он выделяет. Следовательно, производители компьютеров должны проектировать систему охлаждения, чтобы рассеивать тепло при любой рабочей нагрузке. Транзисторы на процессоре также управляют этой системой. Если ЦП выполняет много работы, ему нужна более совершенная система охлаждения — следовательно, больше транзисторов — для предотвращения перегрева.

Фактор № 4: тактовая частота

Тактовая частота — еще один фактор, влияющий на количество транзисторов в процессоре. Тактовая частота относится к количеству процессов, которые ЦП выполняет в секунду. Тактовая частота процессоров измеряется в ГГц, а некоторые старые модели ЦП измеряются в МГц.

Итак, если вы видите процессор с тактовой частотой 2,0 ГГц, значит, он выполняет 2 миллиарда процессов в секунду. Чем выше тактовая частота процессора, тем больше процессов он может выполнять. А чтобы процессор имел высокую тактовую частоту, в нем должно быть больше транзисторов. Следовательно, более высокая тактовая частота означает большее количество транзисторов, а более низкая тактовая частота означает меньшее количество транзисторов.

Фактор № 5: Производственный процесс

Производственные процессы, используемые производителем, могут влиять на количество транзисторов в процессоре. Не у всех производителей есть передовые технологии, позволяющие размещать больше транзисторов в одном процессоре. Увеличение количества транзисторов на одном ядре увеличит стоимость его производства. Следовательно, не многие производители рады устанавливать такое количество транзисторов в ЦП, чтобы сделать его более доступным для пользователей. Пока ЦП выполняет то, что необходимо, производители, похоже, не слишком беспокоятся о значительном увеличении числа.

Фактор № 6: Другие факторы

Другие факторы могут влиять на количество транзисторов в процессоре. Например, наличие графического процессора может значительно увеличить количество транзисторов в процессоре. В то время как дискретные видеокарты становятся нормой, встроенная графика не устарела. Если бы у ЦП был встроенный графический процессор, это увеличило бы количество производителей транзисторов, которые должны были бы вводить данные в ЦП.

Транзисторы имеют широкий спектр применения и используются не только в процессорах компьютеров.

Заключение

Знание количества транзисторов в ЦП несколько расплывчато и прозрачно. Сегодня многие процессоры состоят из миллиардов транзисторов. Таким образом, вместо того, чтобы сосредотачиваться на том, сколько миллионов или миллиардов транзисторов находится в ЦП, более ценным является то, что устройство может делать. Следовательно, характеристики ЦП, такие как тактовая частота, количество ядер и размер кэш-памяти, лучше отражают высокую производительность.

Часто задаваемые вопросы

Учитывая крошечный размер современных процессоров, как транзисторы могут содержать миллиарды транзисторов? Это возможно, потому что транзисторы современных процессоров меньше, чем вы можете себе представить. Размер среднего транзистора в ЦП составляет всего около 14 нанометров. Чтобы представить это с лучшей точки зрения, транзисторы в ЦП примерно в 14 раз шире, чем молекула ДНК.

Транзисторы в процессорах изготавливаются сложным компьютеризированным методом, известным как литография. Из-за того, насколько они малы, они напечатаны на кремниевой пластине под сильным ультрафиолетовым светом.