De ce nu creste frecventa procesoarelor?

De vreo 10 ani, tot sta pe la maxim 4Ghz. De ce? Numarul de pini a crescut, la fel si cel de nuclee. De asemenea, cache-ul. Care-i treaba? De ce nu se poate mari frecventa? Inteleg ca sunt sanse mari ca odata cu frecventa sa creasca si puterea consumata, dar chiar si asa. Cu acest risc. Ar trebui asumat.
Poate sa-mi explice cineva? Ca eu nu inteleg.

Nu este posibil (cu tehnologia actuala).

pentru ca s-a ajuns la o limita fizica a materialelor, iar alte materialemcare ar suporta frecvente mai ridicate, nu sunt acum, eficient economice.
2 exemple, de ce exista tranzistori "normali" si "de inalta frecventa" si de ce diodele gunn se fac din arseniura degaliu si nu din siliciu ca celelalte semiconductoare ?

materiale si solutii de racire. pt un oc masiv nesimtit, unii testeri profesionisti au racit procesoarele cu azot lichid. esti pregatit sa faci si tu asta?

si tine minte ca ala a fost doar test pt scurte perioade de timp, adica nu e ceva permanent

recordul de frecventa este detinut in momentul de fata pe un amd 8350, nativ cu 4.1, iar la oc cu 8.79. acest record este din noiembrie 2012

Desi dimensiunea tranzistoarelor scade s-a ajuns la limitare data de fire. Frecventa maxima e datat de produsul RC. Cu  cit firele sint mai subtiri creste rezistenta lor, cu cit sit mai apropiate creste capacitatea. Una peste alta scaderea dimensiunilor nu adiue nici un beneficiu la fire si ele limiteaza frecventa maxima.

nu este vorba de overclocking, ci de functionare "nativa" la frecvente de peste 4 GHz ..

pai vezi mai sus ca am dat exemplu de procesor ce merge nativ la 4.1

intel are si el procesoare ce pt scurte perioade de timp, adica turbo boost, creste la 4 sau peste 4

parca era si un i3 haswell refresh care merge nativ la 3.9

Eu ma intreb, aia de la NASA, tot procesoare de 4Ghz au? Ca acceleratorul de particule de la Geneva face poze cu cateva milioane de pixeli in timp ce omul obisnuit se chinuie cu maxim 10MP.

ori .. ori .. am scris NATIV, LA PESTE 4, ceeace inseamna nu 0,1 peste, pe durate scurte, ci 5-6-7-8 GHz in regim normal de functionare, cum s-a sarit de la 8, 16, 40, 166 MhZ la gigahertzii de azi ..
este mai clar acum, sau trebuie sa desenez?

open-your-eyes, on 01 octombrie 2017 - 06:44, said:

dupa cum se vede in ultimul timp, puterea de procesare nu sta doar in procesor, lucrul cu gpu-ul, incepe sa se vada, plus multicorele, pe linga faptul ca "aia" lucreaza cu so-uri dedicate/optimizate.

Edited by r_murphy, 01 October 2017 - 06:48.

nu trebuie sa sari asa, ci sa discutam civilizat, nu facem concurenta.

O comparatie (cam fortata) ar fi: de ce la aratul campului specialistii nu cresc viteza tractorului si maresc numarul de brazde al plugului?

open-your-eyes, on 01 octombrie 2017 - 06:44, said:

Ce treaba are NASA cu CERN-ul? 10MP e depasit demult chiar si pe telefon iar aia de la CERN (ca mai toata lumea) folosesc in general echipamente comerciale de pe piata. Adica daca e ceva vag important Xeoane (altfel si altele si mai ieftine) care nici macar nu ajung la 4GHz (chiar la procesoarele de 7000$ https://www.theverge...sor-9000-server ).

Da, dar inainte pe masura ce se micsorau tranzistorii dintr-un procesor crestea si frecventa procesoarelor. De pilda la procesul de 350nm aveai Pentium-uri pana la 200 Mhz. Pe urma s-a trecut pe 250nm cu Pentium-uri II si III de 233-500 Mhz. Apoi a venit procesul de 180nm cu care s-a crescut frecventa la peste 1000 Mhz.  Cu tranzistori de 130nm s-a depasit bariera de 2 Ghz, si cu cei de 90nm cea de 3 Ghz.
De atunci insa progresele au fost foarte lente, avem acum procesul de 14nm, de 5 ori mai mic decat cel de 90 si frecventa abia daca a mai crescut cu 1 Ghz, nu ar trebui sa aiba niste frecvente mult mai inalte procesoarele de acum?

open-your-eyes, on 01 octombrie 2017 - 06:44, said:

Da, dar se folosesc in clustere (sute/mii de procesoare in paralel).

Pentru ca la un procesor nu este importanta frecventa in care lucreaza ci numarul de nuclee, memoria cache...si-n plus cresterea frecventei duce la incalzirea acelui procesor. Aceeasi chestie s-a intamplat cu mult timp in urma, cu prima generatie de Pentium4 pe care cei de la Intel vroiau sa o duca pana pe la 5GHz iar el pe la 3 GHz deja o lua "razna" cu temperaturile de si-au dat seama de asta si au facut procesoare cu dual-core ce s-au dovedit mult mai rapide la o frecventa mai mica per core si nu se incalzeau. Frecventa nu ajuta cu nimic in performanta unui procesor, numarul de celule, cache-ul si functiile din el sunt baza performantei unui sistem hardware. Daca ar fi dupa mine as realiza procesoare cu frecventa cat mai joasa (maxim 1.5GHz), cu tensiuni de alimentare mici (sa nu se incalzeasca) si numar de nuclee cat mai multe (peste20)

Edited by iulian160380, 01 October 2017 - 08:11.

Da, pincipala problema la cresterea frecventei este cresterea temperaturii in mod exponential.
La 4 GHz deja se poate vorbi de mcrounde - ca la cuptorul cu acelasi nume.

Ori crestera temperaturii duce si la distrugerea procesoului daca nu e controlata priin reducera frecventei, asa cum se intampla in procesoarele moderne.

Pe de alta parte asa cum s-a zis deja, mai multe fire de executie ( core-uri ) aduc o performanta superioara cresterii frecventei.

Aici se pot da ca exemple - Intel cu l sau Prescot - calorifer la purtator si performante slabe, care a fost surclasat de AMD X2 - dual core la frecvente mai reduse.
In consecinta Intel a scchimbat macazul si a scos Core2.

Din pacate problema incalzirii exista si in cazul mai multor nuclee, sau mai mult cache - sunt mai multe procesoare pe chip - si necesita o racire eficienta. In plus devinecomplicat sa pui atatea core-uri pe pastila - deja aceasta a crescut substantial in dimensiuni fata de acum cativa ani. Doar scaderea dimensiunilor in procesul de fabricatie mai poate permite sa se puna mai mule  core-uri sau mai mult cache si eventual sa s mai adauge cativa Hz la fecventa.

eiffel, on 01 octombrie 2017 - 08:26, said:

Cuptorul cu acelasi nume merge de obicei pe 2.4GHz iar microundele sint intre 300MHz si 300GHz, un interval destul de mare si fara vreo semnificatie imediata speciala (oh, sint microunde imi fierbe calculatorul).

E irelevant ca-s microunde atita vreme cit lungimea de unda e mai mare decit distantele de pe cip.