Я пам’ятаю, колись близько 1995 року був комп'ютер зі швидкістю процесора 75 МГц.
Потім через пару років приблизно в 1997 році був такий, що був 211 МГц.
Потім через кілька років приблизно 2000 рік мав такий, що був як 1,8 ГГц, потім близько 2003 року, який мав приблизно 3 ГГц.
Зараз майже через 8 років вони все ще зберігаються на частоті 3 ГГц. Це через закон Мура?
Відповіді:
Перше, пам’ятайте, що Закон Мура - це не закон, а лише спостереження. І це не має відношення до швидкості, не так чи інакше.
Спочатку це було лише спостереження, що щільність компонентів значно подвоюється протягом кожного [періоду часу], ось це, нічого спільного зі швидкістю.
Як побічний ефект, він ефективно робив речі швидше (більше речей на одній мікросхемі, відстані ближче) і дешевше (потрібно менше фішок, більше фішок на кремнієву пластину).
Однак є межі. Оскільки дизайн мікросхем слідує закону Мура, а компоненти стають меншими, з'являються нові ефекти. Оскільки компоненти стають меншими, вони отримують більше площі поверхні щодо їх розміру, а струм витікає, тому це потребує закачування більше електроенергії в мікросхему. Врешті-решт ви втрачаєте достатню кількість соку, завдяки чому стружка гаряча і витрачається більше, ніж ви можете використовувати.
Хоча я не впевнений, це, мабуть, поточне обмеження швидкості, що компоненти настільки малі, що їх важче зробити електронно стабільними. Тут є нові матеріали, які допоможуть цьому, але поки не з'явиться новий дивовижний матеріал (алмази, графен), ми наблизимось до обмежених швидкостей МГц.
При цьому МГц процесора - це не комп'ютерна швидкість, як і кінські сили - це не швидкість для автомобіля. Існує маса способів зробити все швидше без більш швидкого верхнього МГц.
ПОСЛІДНИЙ ЕДИТ
Закон Мура завжди посилався на процес, який дозволяє подвоїти щільність на мікросхемах у певні регулярні повторювані часові рамки. Зараз здається, що процес 20-нм може бути застопорений. Нова пам'ять постачається в тому ж процесі, що і стара пам'ять . Так, це єдина точка, але це може бути передвісником майбутнього.
ДРУГИЙ ПІСНИЙ РЕДАКТІВ Стаття Ars Technica - це все, але не оголосили її мертвою . Було весело проводити тебе близько 50 років.
Закон Мура описує довгострокову тенденцію в історії обчислювальної техніки. Кількість транзисторів, які можна недорого розмістити на інтегральній схемі, зросла приблизно в два рази приблизно кожні два роки. Справа не в тактовій швидкості.
Крім того, тактова частота процесора не є надійним показником його процесорної потужності .
Чим швидше тактова частота, тим більшими будуть падіння напруги, щоб подати узгоджений сигнал. Чим більше напруга потрібно, щоб піднятися, тим більше енергії потрібно. Чим більше енергії потрібно, тим більше тепла виділить ваш чіп. Це швидше погіршує фішки і сповільнить їх.
У певний момент просто більше не варто збільшувати тактову частоту, оскільки підвищення температури було б більше, ніж було б додати ще одне ядро. Ось чому спостерігається збільшення кількості ядер.
Додаючи більше ядер, тепло збільшується лінійно. Тобто існує постійне співвідношення між тактовою частотою та потужністю притягування. Швидше виготовляючи сердечники, виникає квадратична залежність між тепловими та годинниковими циліндрами. Коли два співвідношення рівні, настав час отримати ще одне ядро.
Це не залежить від закону Мура, але оскільки питання стосується кількості тактових циклів, а не кількості транзисторів, це пояснення здається більш влучним. Слід зазначити, що закон Мура все ж обмежує його власне.
EDIT: Більше транзисторів означає більше роботи за тактовий цикл. Це буває дуже важливою метрикою, яка іноді не помічається (можливо, 2 ГГц процесор перевершує 3 ГГц процесор), і це головна сфера інновацій на сьогодні. Тож хоч тактові швидкості були стійкими, процесори ставали швидшими в тому сенсі, що вони можуть виконувати більше роботи за одиницю часу.
EDIT 2: Ось цікаве посилання, що містить більше інформації щодо споріднених тем. Вам це може бути корисним.
EDIT 3: Непов'язане з кількістю загальних тактових циклів (кількість ядер * тактових циклів на ядро) - це питання паралелізму. Якщо програма не може паралелізувати її інструкції, то факт, що у вас є більше ядер, нічого не означає. Використовувати його можна лише по одному. Це раніше було набагато більшою проблемою, ніж сьогодні. Більшість мов сьогодні підтримують паралелізм набагато більше, ніж раніше, і є деякі мови (переважно функціональні мови програмування), які зробили його основною частиною мови (див. Приклади Erlang , Ada та Go ).
Закон Мура передбачав, що кількість транзисторів буде подвоюватися кожні 18 місяців. Раніше це означало, що тактові швидкості можуть подвоїтися. Як тільки нам обійшлося близько 3 ГГц, виробники обладнання зрозуміли, що вони нападають на обмеження швидкості світла.
Пам’ятаєте, як швидкість світла становить 299,792,458 метрів / секунду? Це означає, що на 3Гц машині світло буде їздити приблизно на третину метра кожного тактового циклу. Це легке подорож по повітрю. Враховуйте, що електроенергія повільніше, ніж це, а ворота і транзистори ще повільніші, і ви не можете зробити це за стільки часу. Як результат, тактова швидкість насправді трохи знизилася, а натомість обладнання перейшло до декількох ядер.
Герб Саттер розповів про це у своїй статті "Безкоштовний обід закінчений" у 2005 році:
quickly_nowкоментар, сигнал може проходити близько 6 см за тактову частоту 3 ГГц. Це не дуже далеко.
Мікросхеми на основі кремнію мають загальну тактову межу 5 ГГц або більше, перш ніж вони буквально почнуть плавитись. Було проведено дослідження щодо використання арсеніду галію (GaAs), яке дозволило б чіпам мати більш високу тактову частоту, як у сотнях ГГц, але я не впевнений, наскільки далеко це дісталося.
Але закон Мура має відношення до транзисторів на мікросхемі, а не до продуктивності та тактової частоти. І в цьому відношенні, я думаю, ви могли б сказати, що ми все ще йдемо за законом Мура, розгалужуючи на декілька ядер обробки ще на одній мікросхемі.
Відповідно до статті Вікіпедії про закон Мура , очікується, що це буде тривати до 2015 року.
Якщо ви хочете знати інший спосіб, коли ми можемо мати більш швидкі процесори з однаковими тактовими частотами, це також має відношення до кількості інструкцій, які можна виконати за тактовим імпульсом. Ця кількість постійно зростає з роками.
Хронологія вказівок за секунду - це хороша діаграма кількості інструкцій за тактовий цикл.
Я не фахівець з ЕЕ або фізики, але я купував комп'ютери приблизно кожні три-чотири роки з 1981 року (у 81 році я купив свій перший, Sinclair ZX81, а через три роки Commadore 64, іграшки справді, а потім мій перший IBM клонували в 1987 р.), тому у мене є 30 років "польових даних" з цього приводу.
Навіть використовуючи мій перший клон IBM у 87 році як вихідну точку (яка мала 640 кб оперативної пам’яті та жорсткий диск 32 Мб), множуючи все на два кожні 18 місяців, я сьогодні отримую 10 ГБ оперативної пам’яті та жорсткий диск 1 ТБ. ДАМНІ ЗАКРИТИ !!!! Просто трохи занадто багато оперативної пам’яті та трохи менше HD, ніж те, що сидить сьогодні на моєму столі.
Враховуючи, що цей «закон», очевидно, мав на меті загальне очікування експоненціального зростання потужності комп’ютерів у майбутньому, я відверто був шокований тим, наскільки точним він був протягом трьох десятиліть. Якби тільки "цивільні подорожі цивільним", "особисті роботи" та "навісні машини" спостерігали подібне експоненціальне зростання. Шкода.
Але, з точки зору СТРАТИВНОГО користувача, Закон Мура, здається, тримається НЕГО.
модератор стискає кілька відповідей:
Хоча закон Мура чітко стосується кількості транзисторів в мікрочіпі, це лише ОДИН ЄДИНИЙ орієнтир у набагато більшому світі технологій, що просуваються з експоненціальною швидкістю.
Завісати на тактовій швидкості пропускає бал. Потрібно лише подивитись на орієнтири процесора PassMark: http://www.cpubenchmark.net/high_end_cpus.html , щоб побачити, що комп’ютери отримують ВІДБІЛЬШЕ потужніше кожного дня.
Кількість транзисторів на мікросхемі - це просто одна складова для підвищення потужності комп'ютера.
Хоча я не Мур і не знаю його, я здогадуюсь, що в більш широкому сенсі його закон був спробою передбачити експоненціальне збільшення обчислювальної потужності. Він вибирає "кількість транзисторів на мікросхемі" як БЕЗКОШТОВНИЙ і найважливіший, КІЛЬКІСТЬНА міра, на відміну від набагато більш "неоднозначного і важкого для доведення" твердження, що "потужність комп'ютера буде подвоюватися кожні пару років". Щоб довести свою теорію, явно потрібно було щось, що можна було легко виміряти як мірку. Але я вийду тут на кінцівку і припускаю, що він передбачив більшу тенденцію, пов'язану з КОЖНИМ аспектом комп'ютерів.
Ми все ще можемо змусити процесори йти швидше за допомогою кремнію (але не надто швидше), але в цей момент дешевше / ефективніше просто зробити процесори (або їх ядра) меншими, і набити більше їх на штамб. Новіші матеріали, такі як графен, викидають кремній з води з точки зору швидкості комутації транзисторів, але нам ще належить освоїти процес виготовлення. Будьте терплячі, більша швидкість настане, ймовірно, раніше, ніж пізніше.