Warum ist bei CPUs eine kleinere Architektur besser?

6 Antworten

Die nm-Zahl ist die Grösse eines Transistors. Ein Transistor ist das "Ding", welches die Nullen und Einsen (also die Grundeinheit eines Computers) darstellt --> wie ein Lichschalter

14nm ist übrigens verdammt klein. Ein aktueller i7 4790K hat eine Transistorengrösse (fachsprachlich auch Strukturbreite) von 22nm. 22nm ist fast 4000 mal kleiner als der Durchmesser eines menschlichen Haars. 

Intel macht bei ihren Prozessoren momentan die "Tick-Tock"-Strategie. Das heisst es wird immer abwechselnd zuerst eine "Tick-Generation " releaset, und dann eine "Tock-Generation". Bei Tick wird die bestehende Mirkoarchitektur weiter verwendet und die Transistoren werden verkleinert (fachsprachlich auch "Die-Shrink"). Bei Tock wird die gleiche Strukturbreite verwendet und die Mikroarchitektur wird halt einfach überarbeitet. 

Bei einem "Die-Shrink" gibt es eigentlich mehrere Vorteile, dadurch dass die Transistoren kleiner werden. Zuerst einmal kann Intel auf eine gleich grosse Chipfläche mehr Transistoren packen, wenn diese kleiner sind, dadurch können komplexere und bessere Chips gebaut werden. Oder Intel kann mit einer gleichgrossen Transistoren-Anzahl kleinere Chips bauen, dadurch ist die Ausbeute für Intel grösser. Meistens wird hier ein Mittelweg verwendet. 

Auch brauchen kleine Transistoren weniger Strom. 

Ab "14nm ist übrigens verdammt klein" wusste ich zwar schon alles, aber danke, dass du dir die Mühe gemacht hast :D

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Je kleiner die Struktur / Archtektur, um so schneller kann die CPU arbeiten. Die Ladungsträger legen ja kürzere Wege zurück.

Der Vorteil einer kleineren Struktur liegt zum einen im geringeren Stromverbrauch und zum anderen auch in der Möglichkeit mehr Bauteile auf der gleichen Fläche unter zu bringen. Allerdings ergeben sich bei solchen Größen auch Physikalische Probleme. So können z.B. Atome die Leiterbahnen überspringen und einen Kurzschluss verursachen. Darum werden auch immer wieder neue Materialien gesucht um die Leiterbahnen so klein auf dem Die zu erzeugen. Die Halbleiter Industrie versucht schon immer die Fertigung zu verkleinern, ist aber mittlerweile an die Grenzen des machbaren gestoßen.

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