додому Internet & TI Gadget Apa yang sebenarnya membatasi kecepatan CPU: transistor dan fisika termal

Apa yang sebenarnya membatasi kecepatan CPU: transistor dan fisika termal

Angka-angka yang ditampilkan pada prosesor (seperti rating 3 GHz) lebih dari sekadar gimmick pemasaran. Ini adalah jaminan. Artinya chip dapat beroperasi pada kecepatan ini atau lebih lambat tanpa kesalahan selama berada dalam kisaran suhu normal. Namun apa yang menentukan batas atas ini? Mengapa kita tidak bisa memutar kenopnya hingga tak terhingga?

Hal ini disebabkan oleh dua batasan fisik: penundaan transmisi dan penumpukan panas.

Kemacetan ukuran kawat

“Kabel” chip adalah potongan kecil aluminium atau tembaga yang diukir pada silikon. Prosesor pada dasarnya adalah jaringan transistor raksasa (saklar on/off) yang dihubungkan oleh kabel-kabel ini.

Ketika transistor mati, kabel harus diisi. Kalau dibalik dari hidup ke mati, harus dikuras. Mentransfer elektron membutuhkan waktu. Semakin panjang kabelnya, semakin lama waktu pengisiannya. Semakin pendek kabelnya, semakin tinggi kecepatannya.

Produsen chip terus memperkecil ukuran transistor selama bertahun-tahun, mengurangi waktu yang diperlukan untuk berpindah negara. Namun, batasan fisik memang ada. Elektron tidak langsung hilang. Penundaan ini memberlakukan batas kecepatan yang ketat.

Transistor terhubung satu sama lain. Penundaan satu transistor meningkatkan penundaan transistor berikutnya. Dalam chip yang kompleks, rantai transistor terpanjang menentukan kecepatan maksimum seluruh unit. Jika salah satu mata rantai lambat, maka keseluruhan rantai akan lambat.

Panas adalah musuh

Ada batasan lain. Panas.

Setiap kali transistor berubah keadaan, ia mengeluarkan sejumlah kecil arus. Energi yang bocor diubah menjadi panas. Kecilkan transistor mengurangi kerugian ini, tetapi tidak menghilangkannya sepenuhnya.

Semakin cepat chip bekerja, semakin banyak panas yang dihasilkannya. Panas yang berlebihan akan merusak chip. Batas suhu ini, bersama dengan batas penundaan transfer, menentukan kecepatan clock maksimum prosesor.

Overclocking perjudian

Anda dapat mencoba mengatasi batasan ini. Ini disebut overclocking.

Ini berfungsi dengan baik pada beberapa chip. Anda juga dapat menjalankan Celeron di atas kecepatan nominalnya. Bagi yang lain, hal ini tidak mungkin. Anda dapat dengan cepat mencapai dinding penundaan transmisi. Alternatifnya, pendinginan buatan (seperti nitrogen cair atau kipas bertenaga tinggi) mungkin diperlukan untuk mencegah panas melelehkan silikon.

Ini adalah permainan fisika dan keberuntungan. Bagi banyak pengguna, ini adalah satu-satunya cara untuk menghidupkan perangkat keras yang sudah ketinggalan zaman.

Pertanyaan Umum

Apakah kecepatan prosesor 2,4 GHz bagus?

Ya. Prosesor 2,4 GHz umumnya dianggap bagus. Ia berkinerja lebih baik daripada kebanyakan chip entry-level dan menangani tugas sehari-hari dengan mudah. Namun, untuk beban kerja yang menuntut (editing video, rendering 3D, multitasking berat) Anda memerlukan setidaknya prosesor 3 GHz.

Bagaimana pengaruh panas terhadap kinerja CPU?

Panas menyebabkan pelambatan. Ketika prosesor menjadi terlalu panas, prosesor akan melambat untuk melindungi dirinya sendiri. Hal ini mengurangi kinerja di bawah kecepatan terukur. Overclocking meningkatkan panas dan dapat menyebabkan ketidakstabilan jika tidak didinginkan dengan benar.

Apa perbedaan prosesor Pentium dan Celeron?

Chip Pentium adalah prosesor kelas menengah dengan lebih banyak cache dan fitur yang lebih baik. Celeron ramah anggaran, memiliki bit cache yang lebih sedikit, dan dalam beberapa kasus telah menonaktifkan inti. Arsitekturnya sama, tetapi kapasitas dan harganya berbeda.

Exit mobile version