De ce procesorul are o anumita limita de viteza?

Astazi vom vorbi putin despre procesoare, si mai exact de ce acestea au o anumita limita de viteza. Haideti sa lamurim acest subiect pe care multi dintre voi incearca sa il rezolve si poate ca inca nu au gasit informatiile necesare. Atunci cand cumparam un procesor, acesta are o viteza „maxima” scrisa pe carcasa acestuia. De exemplu, chip-ul ar putea indica faptul ca aceasta poate ajunge pana la 3 GHz. Acest lucru înseamna ca cipul va functiona fara eroare atunci când executa operatii pana la sau sub aceasta viteza a chip-ului in parametrii normali de temperatura.

Exista doua lucruri care limiteaza viteza procesorului:

• Intarzierile de transmitere de pe procesor;
• Caldura degajata de procesor;

Intarzieri de transmitere apar in firele care se conecteaza intre ele de pe un procesor. „Firele” pe un procesor sunt benzi de aluminiu sau cupru incredibil de mici gravate pe siliciu. Un procesor nu este nimic mai mult decât o colectie de tranzistori si fire care sunt unite si un tranzistor nu este altceva decât un intrerupator on/off. Cand intrerupatorul isi schimba starea de pe off pe on sau de pe off pe on, trebuie sa se incarce sau sa descarce firul care conecteaza tranzistorul la tranzistorul urmator. Imaginati-va ca un tranzistor este în prezent pe „on”. Firul este plin cu electroni. Atunci când se comuta la „off”, trebuie sa scurga acei electroni, si aceasta cere timp. Cu cat firul este mai gros, cu atat mai mult timp consumat.

Deoarece marimea firelor a devenit din ce in ce mai mica de-a lungul anilor, timpul necesar pentru schimbarea pe pe „on”/”off” a devenit tot mai mica. Dar exista o anumita limita – incarcarea si descarcarea acestor fire necesita un anumit timp. Aceasta limita impune la randul ei o limita de viteza procesorului.


Exista, de asemenea, un interval de timp minim in care un tranzistor schimba starea intrerupatorului. Tranzistorii sunt inlantuiti, astfel incat intarzierile tranzistorului cresc. Pe un procesor complex, cum ar fi G5, este posibil sa fie si inlanturi mai mari, si lungimea celui mai lung lant limiteaza viteza maxima a intregului procesor.

In cele din urma, intervine caldura. De fiecare data când tranzistorii dintr-o poarta isi schimba starea, au loc scurgeri de energie electrica. Aceasta energie electrica creeaza caldura. Cu cat dimensiunile tranzistorului se micsoreaza, cantitatea de curent irosita (si, prin urmare de caldura) a scazut, dar inca exista caldura creata de tranzistori. Cu cat viteza unui procesor este mai mare, cu atat mai multa caldura genereaza acesta. Deci caldura pune o alta limita asupra vitezei procesorului.

Puteti incerca sa mariti viteza procesorului vostru – acest lucru se numeste overclocking. La multe procesoare (in special anumite modele de Celeron) functioneaza foarte bine UNEORI, dar uneori trebuie sa raciti procesorul artificial pentru a-i putea face overclocking, alte ori, nu veti putea face overclocking in totalitate deoarece va interveni imediat intarzierile de transmisie.