1995 civarında, CPU hızı 75 MHz olan bir bilgisayara sahip olduğumu hatırlıyorum.
Sonra birkaç yıl sonra 1997'de 211 MHz olan birine sahip oldu.
Daha sonra birkaç yıl sonra 2000 civarında olanı 1.8 GHz, biri 2003 civarında olanı 3 GHz idi.
Şimdi neredeyse 8 yıl sonra hala 3 GHz'de maksimuma çıkıyorlar. Moore Yasası yüzünden mi?
Yanıtlar:
İlk olarak, Moore Yasasının bir yasa olmadığını, sadece bir gözlem olduğunu unutmayın. Ve yine de doğrudan değil, süratle alakası yok.
Başlangıçta, bileşen yoğunluğunun her bir zaman diliminin etrafında iki katına çıktığı bir gözlemdi, işte bu, hız ile ilgisi yok.
Yan etkisi olarak, hem daha hızlı (aynı çip üzerinde daha fazla şey, mesafeler daha yakın) hem de daha ucuz (daha az cips gerekli, silikon gofret başına daha fazla cips) etkili bir şekilde gerçekleştirdi.
Yine de sınırları var. Çip tasarımı Moore kanununu takip ettikçe ve bileşenler küçüldükçe yeni etkiler ortaya çıkıyor. Bileşenler küçüldükçe boyutlarına göre daha fazla yüzey alanı elde ederler ve akım sızar, bu nedenle çip içine daha fazla elektrik pompalamanız gerekir. Sonunda talaşı sıcak hale getirecek ve kullanabileceğinden daha fazla akım harcayacak kadar meyve suyu kaybedersin.
Emin olmasam da, bu muhtemelen şu anki hız sınırı, bileşenlerin elektronik olarak kararlı hale gelmeleri zorlaşacak kadar küçük. Bazılarına yardım edecek yeni malzemeler var, ancak çılgınca yeni malzemeler ortaya çıkana kadar (elmas, grafen) ham MHz hız limitlerine yaklaşacağız.
Bununla birlikte, CPU MHz bilgisayar hızı değildir, tıpkı beygir gücü gibi bir araba için hız değildir. Daha hızlı bir üst MHz numarası olmadan işleri daha hızlı yapmanın birçok yolu vardır.
SON KURULUMU
Moore'un yasası her zaman bir sürece atıfta bulunur; bazı düzenli yinelenen zaman dilimlerinde cips yoğunluğunu iki katına çıkarırsınız. Şimdi 20nm alt süreci durdurulabilir gibi görünüyor. Yeni bellek, eski bellekle aynı işlemle gönderiliyor . Evet, bu tek bir nokta ama geleceğin habercisi olabilir.
BAŞKA BİR SON GEÇMİŞ Bir Ars Technica Makalesi, hepsini ölü ilan etti . 50 yıl boyunca eğlenmen çok eğlenceliydi.
Moore yasası, bilgisayar donanımı tarihinde uzun vadeli bir eğilimi açıklar. Entegre bir devre üzerine ucuz bir şekilde yerleştirilebilen transistörlerin sayısı yaklaşık olarak iki yılda bir ikiye katlandı. Saat hızıyla ilgili değil.
Ayrıca, bir CPU'nun saat hızı, işlem gücünün güvenilir bir göstergesi değildir .
Saat hızı ne kadar yüksek olursa, voltaj düşüşlerinin o kadar tutarlı bir sinyal vermesi gerekir. Gerilimin artması gerektiğinde, daha fazla güç gerekir. Gerekli olan güç ne kadar fazlaysa çipiniz o kadar fazla ısı verir. Bu, talaşları daha hızlı bozar ve yavaşlatır.
Belli bir noktada, artan sıcaklık başka bir çekirdek eklemek olduğundan daha fazla olacağından, saat hızını daha fazla arttırmaya değmez. Bu yüzden çekirdek sayısında artış var.
Daha fazla çekirdek ekleyerek, ısı doğrusal olarak artar. Yani saat hızı ile güç çekişi arasında sabit bir oran var. Çekirdekleri daha hızlı hale getirerek, ısı ve saat silindirleri arasında ikinci dereceden bir ilişki vardır. İki oran eşit olduğunda, başka bir çekirdek edinme zamanı.
Bu, Moore Yasası'ndan bağımsızdır, ancak soru, transistörlerin sayısı değil, saat döngüsü sayısıyla ilgili olduğundan, bu açıklama daha uygun görünmektedir. Moore kanununun kendi sınırlamaları getirdiği belirtilmelidir.
EDIT: Daha fazla transistör, saat döngüsü başına daha fazla iş yapıldığı anlamına gelir. Bu, bazen göz ardı edilen çok önemli bir metriktir (bir 2Ghz CPU’nun bir 3Ghz CPU’dan daha iyi performans göstermesi mümkündür) ve bu günümüzde büyük bir yenilik alanıdır. Bu nedenle, saat hızları sabit olmasına rağmen, işlemciler birim zaman başına daha fazla iş yapabilmeleri anlamında hız kazanıyor.
2 EDIT: İşte ilgili konular hakkında daha fazla bilgi içeren ilginç bir link. Bunu faydalı bulabilirsiniz.
EDIT 3: Toplam saat çevrimi sayısıyla ilgisi yoktur (çekirdek başına çekirdek sayısı * çekirdek başına saat çevrimi) paralellik meselesidir. Bir program talimatlarını paralel hale getiremezse, daha fazla çekirdeğinizin olması hiçbir şey ifade etmez. Bir seferde sadece bir tane kullanabilir. Bu, bugün olduğundan çok daha büyük bir problemdi. Çoğu dilleri bugün destek paralellik çok daha eskisinden ve dilin temel bir parçası yapmış bazı diller (çoğunlukla fonksiyonel programlama dilleri) vardır (bkz Erlang , Ada ve Git örneklerinde görüldüğü üzere).
Moore yasası, transistörlerin sayısının her 18 ayda bir iki katına çıkacağını öngörüyordu. Geçmişte, bu saat hızlarının iki katına çıkabileceği anlamına geliyordu. 3 ghz civarında bir değer elde ettiğimizde, donanım üreticileri ışık sınırlamalarının hızına çarptıklarını anladılar.
Işık hızının saniyede 299,792,458 metre / saniye olduğunu hatırlıyor musunuz? Bu, 3 GHz'lik bir makinede ışığın her saat döngüsünde bir metrenin yaklaşık üçte birini hareket edeceği anlamına gelir. Bu ışık havada yolculuk ediyor. Elektriğin bundan daha yavaş olduğunu ve kapıların ve transistörlerin daha yavaş olduğunu ve bu kadar sürede yapabileceğiniz pek bir şey olmadığını unutmayın. Sonuç olarak, saat hızları gerçekte biraz düştü ve bunun yerine donanım birden çok çekirdeğe doğru ilerledi.
Herb Sutter, 2005 tarihli "Serbest Öğle Yemeği Bitti" yazısında bunun hakkında konuştu:
quickly_now, bir sinyal her 3GHz saat başı için yaklaşık 6 cm seyahat edebilir. Bu çok uzak değil.
Silikon bazlı yongalar, tam anlamıyla erimeye başlamadan önce, genel bir saat limiti 5 GHz ya da daha fazladır. Cipslerin yüzlerce GHz'de olduğu gibi yüksek saat hızlarına sahip olmasını sağlayacak olan galyum arsenit (GaAs) kullanımı ile ilgili araştırmalar yapıldı , ancak bunun ne kadar olduğundan emin değilim.
Ancak Moore Yasası transistörlerle bir çip üzerinde, performans ya da saat hızıyla değil. Ve bu bakımdan, aynı çipte bulunan birden fazla işleme çekirdeğine dallayarak Moore'un yasasına uyduğumuzu söyleyebilirsin sanırım.
Moore Yasası hakkındaki Wikipedia makalesine göre , 2015 yılına kadar devam etmesi bekleniyor.
Aynı saat hızında daha hızlı işlemcilere sahip olmamızın başka bir yolunu bilmek istiyorsanız, saat darbesi başına gerçekleştirilebilecek talimat sayısı ile de ilgili olmalıdır. Bu sayı yıllar içinde giderek artmıştır.
Saniyedeki talimatların zaman çizelgesi, saat döngüsü başına talimat sayısının iyi bir çizelgesidir.
Bir EE veya Fizik uzmanı değilim, ancak 1981'den beri her üç-dört yılda bir bilgisayar satın aldım ('81'de ilk önce bir Sinclair ZX81 ve üç yıl sonra bir Commadore 64, gerçekten oyuncaklar, sonra da ilk IBM'i aldım.) klon 1987), bu yüzden bu konuda 30 yıllık "saha verileri" var.
'87'deki ilk IBM klonumu başlangıç noktası olarak kullanıyor olsam bile (640k RAM ve 32MB sabit disk vardı), her şeyi 18 ayda iki ile çarparak bugün 10GB RAM ve 1 TB sabit disk alıyorum. ZARAR KAPALI !!!! Bugün masamın üzerinde oturduğundan biraz daha fazla RAM ve biraz daha az HD.
Bu "yasa" nın açıkça bilgisayar gücünün geleceğe doğru katlanarak artmasıyla ilgili genel bir beklenti olarak kabul edildiğini göz önüne alarak, esasen otuz yıldan daha uzun bir süre önce ne kadar kesin olduğu konusunda şok oldum. Keşke "sivil uzay yolculuğu", "kişisel robotlar" ve "vurgulu arabalar" benzer üstel bir büyüme görmüşlerdi. Yazık.
Ancak bir STRICTLY kullanıcı bakış açısından, Moore Yasası ŞİMDİ İÇİN hızlı tutuyor gibi görünüyor.
moderatör birden fazla cevabı yoğunlaştırır:
Moore yasaları açıkça bir mikroçipteki transistörlerin sayısıyla ilgileniyor olsa da, bu üstel bir oranda ilerleyen çok daha büyük teknoloji dünyasında bir TEK ölçüt.
Saat hızlarında takılmaya çalışmak noktayı özlüyor. Bir kişinin yalnızca PassMark CPU benchmarklarına bakması gerekiyor: http://www.cpubenchmark.net/high_end_cpus.html , bilgisayarların her geçen gün daha güçlü hale geldiğini görmek için.
Bir çip üzerindeki transistörlerin sayısı günümüzün bilgisayar gücünü arttırmada sadece bir bileşendir.
Moore olmasam da, onu tanımıyor olsam da, daha geniş bir anlamda yasalarının bilgisayar gücündeki üssel artışı tahmin etme girişimi olduğunu tahmin ediyorum. BETON olarak “bir yonga üzerindeki transistör sayısını” ve “bilgisayar gücünün her iki yılda iki katına çıkacağını” kanıtlamak için çok daha belirsiz ve zor olan “QUANTIFIABLE kıstas” ı seçti. Teorisini kanıtlamak için, kolayca ölçülebilen bir şeye kıstas olarak ihtiyaç duyuldu. Fakat burada bir uzaya çıkacağım ve bilgisayarların HER yönü ile ilgili olarak daha büyük bir eğilim öngördüğünü öne süreceğim.
İşlemcileri silisyumla daha hızlı hale getirebiliriz (ancak çok daha hızlı değil), ancak bu noktada işlemcileri (veya çekirdeklerini) küçültmek ve daha fazlasını bir kalıba doldurmak daha ucuz / daha verimli. Grafen gibi daha yeni malzemeler , transistör anahtarlama hızı açısından silikonu suyun dışına üfler , ancak henüz üretim sürecine hakim değiliz. Sabırlı olun, daha fazla hız gelecek, muhtemelen daha sonra.