2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему На страницу 1, 2  След.
 
 Закон Мура, вдвое или вчетверо вырастет скорость процессора?
Сообщение02.11.2018, 00:07 
Аватара пользователя


01/12/11

8634
Если уменьшить размер транзистора вдвое, во сколько раз быстрее станет работать процессор - вдвое или вчетверо?
Мне кажется, что вчетверо, поскольку, с одной стороны, проходящим через транзистор электронам требуется преодолеть вдвое меньшее расстояние (а значит и за вдвое меньшее время), а с другой стороны, вдвое меньший размер транзистора позволяет производителю напихать втиснуть вдвое больше транзисторов в процессор.

Но почему же тогда Закон Мура гласит, что скорость процессора удваивается (а не учетверяется) каждые полтора года?

 Профиль  
                  
 
 Re: Закон Мура, вдвое или вчетверо вырастет скорость процессора?
Сообщение02.11.2018, 00:21 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


16/07/14
8355
Цюрих
Грубо говоря, за один такт должно успеть отработать определенное число элементов. При сохранении архитектуры добавлять элементы бессмысленно - новые просто не будут ничего делать (т.к. не предусмотрены конструкцией).
А если менять архитектуру, то производительность вообще нельзя описать одним числом т.к. относительное время разных операций может меняться.

 Профиль  
                  
 
 Re: Закон Мура, вдвое или вчетверо вырастет скорость процессора?
Сообщение02.11.2018, 00:26 
Заслуженный участник


06/07/11
5627
кран.набрать.грамота
Ktina в сообщении #1350989 писал(а):
Но почему же тогда Закон Мура гласит, что скорость процессора удваивается (а не учетверяется) каждые полтора года?
Побуду капитаном. Скорость процессора после изготовления не меняется вообще. Речь идет о процессорах в общем, например, о самых мощных из них или о самых популярных. Итак, за полтора года скорость удваивается. За три года - учетверяется. То есть (предполижим, ваши рассуждения о связи размеров и производительности верны) за три года размеры транзисторов уменьшаются вдвое. И в чем тут противоречие?

 Профиль  
                  
 
 Re: Закон Мура, вдвое или вчетверо вырастет скорость процессора?
Сообщение02.11.2018, 00:33 
Аватара пользователя


01/12/11

8634
mihaild
А как же параллельная обработка? Разве её наличие не позволяет добавлять элементы?

-- 02.11.2018, 00:36 --

rockclimber в сообщении #1350993 писал(а):
Скорость процессора после изготовления не меняется вообще.

Имелся в виду "a processor" and not "the processor". Я же могу сказать, что скорость, скажем, Тойоты выросла благодаря внедрению в новых моделях того-то и того-то (получилось даже в рифму). Ясно, что речь идёт не об одной и той же Тойоте, а о Тойоте вообще.

 Профиль  
                  
 
 Re: Закон Мура, вдвое или вчетверо вырастет скорость процессора?
Сообщение02.11.2018, 00:39 
Заслуженный участник


27/04/09
28128
Вообще кстати о законе Мура можно ведь уже забыть?

Ktina в сообщении #1350989 писал(а):
поскольку, с одной стороны, проходящим через транзистор электронам требуется преодолеть вдвое меньшее расстояние (а значит и за вдвое меньшее время)
Только не электроны.

 Профиль  
                  
 
 Re: Закон Мура, вдвое или вчетверо вырастет скорость процессора?
Сообщение02.11.2018, 00:40 
Аватара пользователя


01/12/11

8634
rockclimber в сообщении #1350993 писал(а):
предполижим

(Оффтоп)

Тогда уж надо было -жем на конце писать :facepalm: Сплошные фрейдизмы.


-- 02.11.2018, 00:41 --

arseniiv в сообщении #1350997 писал(а):
Только не электроны.

А что тогда?

-- 02.11.2018, 00:42 --

arseniiv в сообщении #1350997 писал(а):
Вообще кстати о законе Мура можно ведь уже забыть?

Английская Вики с Вами не очень хочет соглашаться:
https://en.wikipedia.org/wiki/Moore%27s_law

 Профиль  
                  
 
 Re: Закон Мура, вдвое или вчетверо вырастет скорость процессора?
Сообщение02.11.2018, 00:56 
Заслуженный участник


09/05/12
25179
Ktina в сообщении #1350998 писал(а):
Английская Вики с Вами не очень хочет соглашаться:
Это суммарная производительность всех ядер многоядерного процессора, что, вообще говоря, совсем не то же самое, что производительность одного ядра. Полностью использовать эти возможности на одной задаче весьма нетривиально (и зачастую просто невозможно).

Правда, в законе Мура изначально и шла речь об экспоненциальном увеличении числа элементов в одной микросхеме, но со временем его стали понимать как утверждение про экспоненциальный рост производительности (и в этом смысле arseniiv прав).

 Профиль  
                  
 
 Re: Закон Мура, вдвое или вчетверо вырастет скорость процессора?
Сообщение02.11.2018, 01:20 
Аватара пользователя


01/12/11

8634
Pphantom в сообщении #1351003 писал(а):
Правда, в законе Мура изначально и шла речь об экспоненциальном увеличении числа элементов в одной микросхеме, но со временем его стали понимать как утверждение про экспоненциальный рост производительности (и в этом смысле arseniiv прав).

Пришла на память вот такая компьютерная байка:

Цитата:
По закону Мура, каждое следующее поколение компьютеров работает в 2,5 раза быстрее, а каждая последующая версия ОС Microsoft Windows — в 1,5 раза медленнее. Вопрос: с какой скоростью корпорация Microsoft должна выпускать свои продукты, чтобы пользователи не заметили действия закона Мура?..

 Профиль  
                  
 
 Re: Закон Мура, вдвое или вчетверо вырастет скорость процессора?
Сообщение02.11.2018, 01:25 
Заслуженный участник


27/04/09
28128
Ktina в сообщении #1350998 писал(а):
А что тогда?
Значения полей (часто можно ограничиться потенциалами), плотности тока (плотности заряда вроде можно не рассматривать). Инерционность элементов определяется не тем, успеют ли пробежать электроны их поперечник.

 Профиль  
                  
 
 Re: Закон Мура, вдвое или вчетверо вырастет скорость процессора?
Сообщение02.11.2018, 09:23 
Аватара пользователя


31/10/08
1244
Ktina
Компьютер состоит из полевых транизистеров. А в школе вам рассказывают про биполярный. Физические процессы в них очень сильно отличаются.

Так вот скорость срабатывания полевого транзистора определят паразитная ёмкость. Для простаты считайте, что полевой транзистор это один большой конденсатор. Так вот далее используя школьную формулу плоского конденсатора $C=\varepsilon _{0}\varepsilon\cdot {\frac {S}{d}}}$ Обычно транзистре меряют в длину. При уменьшении длины в 2 раза количество транзистеров увеличится в 4 раза.

Ktina в сообщении #1350989 писал(а):
Но почему же тогда Закон Мура гласит, что скорость процессора удваивается (а не учетверяется) каждые полтора года?

Дык транзистеры в 2 раза никто не уменьшает. 180, 130, 90, 65, 45, 32, 22, 14, 10, 7 нм. Норма ввода один шаг раз в 2 года. Производительность должна расти $(\frac{180}{180-\frac{1.5}{2}\cdot(180-130)})^{2+2}=2.54$
То что реальная производительность растёт медленнее расчётной можно объяснить законом Амдаля. Так как для параллельных систем требуется синхронизация.

 Профиль  
                  
 
 Re: Закон Мура, вдвое или вчетверо вырастет скорость процессора?
Сообщение02.11.2018, 10:46 
Аватара пользователя


01/12/11

8634
Pavia
Большое спасибо за исчерпывающий ответ!
Это очень интересно (хоть и сложно) всё...

-- 02.11.2018, 10:48 --

Pavia в сообщении #1351056 писал(а):
Амдаля.

(Оффтоп)

В иврите звук ל (л) всегда мягкий. У меня такое ощущение, что Вы эту фамилию написали на ивритский манер. Или это просто совпадение?

 Профиль  
                  
 
 Re: Закон Мура, вдвое или вчетверо вырастет скорость процессора?
Сообщение02.11.2018, 10:57 


05/09/16
11468
arseniiv в сообщении #1350997 писал(а):
Вообще кстати о законе Мура можно ведь уже забыть?

Рано хороните :)

 Профиль  
                  
 
 Re: Закон Мура, вдвое или вчетверо вырастет скорость процессора?
Сообщение02.11.2018, 19:50 
Заслуженный участник


27/04/09
28128
В варианте с количеством элементов я придираться к нему не стану (это глупо). Правда, я про этот вариант, когда писал здесь, не помнил, mea culpa.

 Профиль  
                  
 
 Re: Закон Мура, вдвое или вчетверо вырастет скорость процессора?
Сообщение03.11.2018, 00:12 


28/07/17

317
Ktina в сообщении #1350989 писал(а):
Если уменьшить размер транзистора вдвое, во сколько раз быстрее станет работать процессор - вдвое или вчетверо?
...
Но почему же тогда Закон Мура гласит, что скорость процессора удваивается (а не учетверяется) каждые полтора года?

Может быть потому, что количество транзисторов за эти полтора года увеличивается в 1,41 раза?

 Профиль  
                  
 
 Re: Закон Мура, вдвое или вчетверо вырастет скорость процессора?
Сообщение03.11.2018, 23:16 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
Pavia в сообщении #1351056 писал(а):
Так вот, скорость срабатывания полевого транзистора определяет паразитная ёмкость.

Точнее, сопротивление и ёмкость - параметры $RC$-цепочки. И точнее надо говорить о скорости переключения не транзистора, а каскада. Но $R$ при двумерном масштабировании микросхемы не меняется.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 22 ]  На страницу 1, 2  След.

Модераторы: Karan, Toucan, PAV, maxal, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
cron
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group