Найти тему
IT Ремесло

Почему процессоры делают такими маленькими?

Оглавление

Каждый начинающий технарь хоть раз задумывался почему производители микропроцессоров стремятся уменьшить размер своего изделия, нежели наоборот увеличить размер тем самым возможно сделав процессор более практичным, удобным, холодным. Сейчас мы с вами порассуждаем на эту тему.

Первая мысль, которая приходит на ум обычному обывателю, это то что мода на маленький формат пошла от мобильных устройств таких как, смартфоны, планшеты и т. п. Но почему же тогда в десктопе и на серверах процессоры не делают на пол платы?

Вторая мысть - это экономия материала. И тут есть доля правды.

Так в чем же на самом деле причина микроформата?

Маленький технологический процесс

технологический процесс CPU
технологический процесс CPU

Чем меньше техпроцесс, тем меньше размер у деталей внутри процессора. За счет этого увеличивается скорость переключения транзисторов за счет возрастания тока активности.

Уменьшение потребления энергии

-3

Суть не в экономии электричества, а в том что надо отвести огромное количество тепла с маленького кусочка кремния. Чем меньше напряжение, тем меньше тепла. Возьмем к примеру с маленького кусочка 6 кДжоулей отвести сложнее, чем с большого. Или 3 кДжоулей с 65нм отвести легче, чем 7 кДжоулей с 90нм. Маленько преувеличиваю, чтобы вы поняли основную мысль.

При частоте 3 ГГц, 10 сантиметров это предел

-4

Пожалуй самая главная причина микроформата процессора заключается в том, что при тактовой частоте 3 ггц ток успевает преодолеть лишь 10 сантиметров, и так как в процессоре все взаимодействия происходят не напрямик, а по сложным траекториям, то максимально допустимый размер процессора будет 16х16 мм, и это практический предел.

Понижение отбраковки на более тонком техпроцессе

 Кремниевая пластина с процессорами
Кремниевая пластина с процессорами

К примеру на этапе производства, при обработки у нас в воздухе мало пыли, но какое то небольшое количество все же есть, допустим 100. И они равномерно распределятся по пластине. И выведут из строя 100 процессоров. То есть 10% брака. Но если берем кристалл большего размера, и в пластину можно уместить только 200 процессоров, то 100 пылинок выведут из строя те же 100 кристаллов, но процент брака будет уже 50%.

Собственно это - главные камни преткновения, которые мешают увеличить размер процессора. Надеюсь вам была интересна эта маленькая статья.

Ставьте святой лайк, грешный дизлайк, подписывайтесь, ну и вступайте в группу вконтакте.