Что именно дают миллиарды транзисторов в процессоре для работы программы?
Добрый день!
Возможно, мой вопрос примитивный, но пока не получается найти сколько-нибудь хорошую статью или книгу по теме.
Давно занимаюсь разработкой, но от железа все это время был довольно далек. Недавно задумался, что дают все эти миллиарды транзисторов (обещают уже чуть ли не триллион в перспективе) в CPU?
В-основном, общими словами, пишут, что они косвенно связаны с производительностью - чем больше транзисторов, тем она выше. Но за счет чего?
Понятно, что часть транзисторов - это просто быстрая память (кэш разного уровня). Чем туда больше всего запихаешь, тем быстрее оно будет обработано. Логично. Пишут, что кэша примерно 40% от транзисторов в процессоре, тут более-менее понятно.
Часть образует АЛУ - всякие регистры, сумматоры и прочие логические схемы. Но ведь для этого не нужны миллиарды транзисторов. Тот же сумматор состоит из трех десятков транзисторов всего. Как утилизируются остальные?
Ну и пример: вот есть у меня программа, которая делает простой инкремент числа, допустим. По сути это равносильно тому, что в некий регистр запихали значение и сделали инкремент в цикле, а ля
mov ax, 0
inc ax.
Будет ли данная программа получать какой-то выигрыш от увеличения количества транзисторов на кристалле при равной тактовой частоте процессора и если да, то как?
Ну и еще - буду очень благодарен за доп. информацию (может кто-то подскажет книгу, статью или видео по теме).
Заранее спасибо.
Это элементарная цифровая ячейка - 2 транзистора. Все остальные логические и функциональные модули во всей цифровой технике состоят из таких ячеек.
Вот почему чем больше транзисторов тем сложнее чип и тем больше он греется ну и все дальше по списку.
Я не думаю что имеет смысл так глубоко вникать в эти процессы. Цифровые автоматы нынче не в приоритете.
Это нужно понимать чисто для общего понимания схемотехники. Основной инструмент для железа это С++ и частично Ассемблер.
Хотя как по мне Ассемблер это только для производителей железа в наших прикладных условиях С++ гораздо привлекательнее.
Реальный процессор много-много сложнее чем те, которые мы все когда-то проектировали в институте. Там есть кучи блоков, про которые мы в те времена вообще не слыхали. Читаем про архитектуру современных процессоров. (Видели современный серверный проц? Там лепеха размером с календарик)
особой выгоды от увеличения количества транзисторов не будет. В данном случае выгода будет от увеличения частоты процессора и уменьшения расстояния между элементами процессора.
Выгода от увеличения транзисторов наступает при многозадачности и сложных программах, когда нагрузка на процессор сильно увеличивается и ему не хватает ресурсов (транзисторов) для того, чтобы перелопатить огромные потоки данных в единицу времени.
Пример из жизни: что будет работать быстрее и в каких случаях - комп с ОЗУ 1 Мб и одним процессором или с ОЗУ 64 Гб и 8 ядрами (при одинаковой частоте процессора)?
P.S. Отдельно отмечу, что на Луну американцы запускали "Апполоны" с ЭВМ мощностью ниже, чем современный обычный калькулятор. А сейчас мощности смартфона в миллионы раз больше, что позволяет успешно тапать хомяков )
Простой
Средний
