DOMANDA processori moderni

[roxnad94]

salve a tutti.


inizio dicendo, che se dico qualche castroneria, cercate di capirmi xD sto cercando di imparare quello che piu mi appassiona, e visto che l'università insegna, ma lascia anche grandi dubbi, vengo a chiedere qui =D


allora, in università abbiamo iniziato a studiare le varie architetture, abbiamo iniziato con la MIPS, per poi passare alle pipeline, che stiamo studiando ora.


alla fine sono solo delle reti combinatorie abbastanza complicate. poi con le pipeline le cose si complicano sempre di piu, ed ovviamente tutti gli ultimi processori avranno un architettura estremamente piu complicata.


quello che non capisco è il rapporto che c'è fra numero di transistor e potenza di calcolo del processore. se non sbaglio con gli ultimi ivy bridge siamo arrivati a 170 milioni di transistor, in un singolo core. in pratica volevo sapere se tutti sti transistor erano frutto di una architettura estremamente piu complicata, o qualcos altro (non so, piu program counter all'interno di un singolo processore, o non so cosa)


spero di essere stato abbastanza chiaro, e ringrazio chiunque abbia voglia di darmi un po di delucidazioni =D

 

[Lambascione]

Una caratteristica veramente innovativa, introdotta da Intel, riguarda il tipo di transitor che viene impiegato per la realizzazione dei processori Ivy Bridge. Per il processo a 22 nm Intel ha deciso di utilizzare transistor tri-gate. Tradizionalmente i transistor hanno una struttura strettamente planare, mentre i transistor tri-gate hanno un gate tridimensionale che avvolge il canale in cui scorrono gli elettroni su ben tre lati (invece che su uno solo come nei transistor planari). Stando a quanto pubblicato da intel, questo tipo di struttura permette di diminuire la corrente di dispersione (corrente che continua a scorrere nel transistor anche quando dovrebbe essere 'spento') e migliora i tempi di reazione, permettendo quindi di realizzare processori più veloci e con consumi minori.

 

[roxnad94]

mmm non era quello che intendevo xD

io intendo come il numero di transistor possa migliorare la potenza di calcolo del processore

 

[Michele26]

Ce lo spiega @Reverser : Come fa ad influire il numero di transistor sulla potenza di calcolo di un processore?

 

[Reverser]

In prima istanza si può dire che i millemila transistor che sono all'interno del DIE, sono dovuti più all'integrazione della Cache di 2do e 3zo livello, dall'esterno verso il Core, appunto. Quindi, più Cache, più prestazioni, ma non perché è aumentato il numero di MIPS del Processore, ma perché si sono ottimizzati i tempi della disponibilità dei dati (ricordate, l'ho spiegato nel Corso per Nabbi Avanzato, che il nemico numero uno delle CPU è la latenza). Ora sono in Pizzeria con il cell, domani rispondo a modo!

 

[Michele26]

beh già ti sei fatto capire molto bene così ;) le prestazioni del processore migliorano ottimizzando i tempi di disponibilità dei dati pertanto più brevi saranno questi tempi e meno fermo ad attendere dati starà il processore
Se ho capito bene i transistor servono alla cache di 2 e 3 livello e più la cache è grande più dati ci saranno all'interno della cache e più dati potranno essere mandati al processore
Ma non ho capito una cosa più transistor ci sono e più grande potrà essere la cache?

 

[Reverser]

beh già ti sei fatto capire molto bene così ;) le prestazioni del processore migliorano ottimizzando i tempi di disponibilità dei dati pertanto più brevi saranno questi tempi e meno fermo ad attendere dati starà il processore
Se ho capito bene i transistor servono alla cache di 2 e 3 livello e più la cache è grande più dati ci saranno all'interno della cache e più dati potranno essere mandati al processore
Ma non ho capito una cosa più transistor ci sono e più grande potrà essere la cache?

Ovvio.

Un singolo transistor (detto molto semplicemente) è una singola cella(*) che contiene un singolo bit, un uno o uno zero.

Una Cache da 256K (= 256.000 Byte che sono, moltiplicati per 8, 2048000 bit, ovvero 2048000 celle, che sono 2048000 transistor)

Quindi, una Cache da 1 mega, che è 4 volte una Cache da 256K, avrà al suo interno 1.000.000 x 8 = 8.000.000 di celle, 8 milioni di transistor. E così via.

Notare le dimensioni della Cache, pari o superiori al Core principale:

(*) In realtà una cella è fatta con un Flip-Flop a porte NAND, quindi almeno una decina di transistor, quindi moltiplica tutto per 10...

Porta NAND

 

[Michele26]

Chiarissimo, grazie mille quindi in una cella ci sono una decina di transistor e una cella contiene un solo bit (o zero o uno)
Milioni di celle poi formeranno la memoria cache e più memoria cache ha un processore e meno fermo resterà ad aspettare i dati, lavorando di più produrrà di più :D
scusa se ti ho disturbato ancora grazie :inchino:

 

[roxnad94]

grazie mille di tutte le risposte. non avevo notato la guida, ora me la sto spolpando per bene =D.

certo che pensare che nel mio processore, che alla fine è un cosetto di 1 cm, ci stanno centinaia di milioni di transistor, fa riflettere eh xD




avrei una domanda, che riguarda le ultime cpu, come ad esempio ivy bridge o i piledrive AMD. seguono ancora la struttura delle pipeline? o ultimamente hanno elaborato qualche architettura completamente diversa (visto che la pipleline è si piu veloce, ma presenta i suoi problemi, come ci diceva il vecchio steve jobs, quando era ancora degno di stima)? ah e se magari mi potresti dire dove trovare piu informazioni a riguardo (delle ultime CPU) mi faresti un piacere ;)

 

[Reverser]

Leggiti il corso base e quello avanzato, troverai tutte le risposte che cerchi.