Vorteile durch kleinere Strukturen?

Hallo Leute, die Prozessorhersteller, Intel oder AMD arbeiten ja ständig an neuen, besseren, stromsparenderen, wärmefreieren, taktstärkeren und kleineren Prozessoren. Das ist aber nur möglich wenn wenn der Fertigungsprozess kleiner ist, also z. B 45nm oder 35nm (Zukunft).

Ich verstehe dass die Prozessoren durch kleienre Strukturen somit stromsparender sind, weil die Leitungen enger aneineinader liegen und die Leitungen kürzer sind. Soweit richtig?

Ich verstehe auch dass die Prozessoren weniger Wärme abgeben, dadurch dass weniger Strom benötigt/verbraucht wird.


Jedoch komme ich nicht dahinter, wie man durch kleinere Chips die Takte erhöhen kann.

Wie ist all dies möglich, wenn ein Chip kleiner wird, der Chip an sich aber leistungsstärker wird, weniger Stom und Abwärme verbraucht bzw. produziert.

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noch was: Wenn man zwei Prozessoren vergleicht, z. B.

AMD Athlon 64 X2 4600 2,4 Ghz - & - Intel C2D E4600 2,4 Ghz

Wie schafft es der E4600, den X2 4600 zu übertrumpfen, wobei doch die Takte gleich sind?


Danköö

AW: Vorteile durch kleinere Strukturen??

AMD Athlon 64 X2 4600 2,4 Ghz - & - Intel C2D E4600 2,4 Ghz

Wie schafft es der E4600, den X2 4600 zu übertrumpfen, wobei doch die Takte gleich sind?

<<< Weil die Architektur von Intel besser gestaltet ist als die von AMD... die holen mehr Performance pro Takt raus...

AW: Vorteile durch kleinere Strukturen??

Ich dachte immer Takt=Takt. kann man wohl mit unterschiedlichen Architekturen so große Unterschiede in puncto Leistung bringen?

AW: Vorteile durch kleinere Strukturen??

jeppp... das hängt damit zusammen, das bestimmte funktionen eher später durchgeführt werden oder mehrere threads gleichzeituig gestartet werden...

Man kann aber auch nichtg pauschal sagen, das die intel prozzis überall schneller sind. es gibt auch sachen bei denen die AMD'S profitieren. Z.B. durch den integrierten Memorycontroller ist die speicherverwaltung bei den amd's schneller.
AMD hat aber auch einen "Nachteil" in der Architktur, der Cache der Prozessoren wird immer wieder nach duplikaten durchsucht, und u.U. nicht gespeichert. das ist bei kleinem Cache sicher sinnvoll, nur haben die Intel Prozessoren einen so viel größeren cache, das das keinen vorteil bringt sondern vor allem resourcen braucht...

und zu dem anderen, nicht nur die strukturen werden kleiner sondern auch die Schaltungen pro chip erhhen sich dadurchauch de öheren takte...

AW: Vorteile durch kleinere Strukturen??

8800 GTX schrieb:

Ich dachte immer Takt=Takt. kann man wohl mit unterschiedlichen Architekturen so große Unterschiede in puncto Leistung bringen?

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das hängt mit der architektur, den strukturen dem microcode und der cachegröße zusammen.

ein neuerer prozesser kann dadurch in der summe bei geringerem takt deutlich mehr leisten wie ein älterer bei höherer taktung. die taktrate kann man nur innerhalb der selben architektur zu vergleich heranziehen, wie sich ein schnellerer prozessor dann in der anwendung bemerkbar macht (oder auch nicht) ist noch wieder eine ganz andere sache.

AW: Vorteile durch kleinere Strukturen??

aber ich verstehe immer noch nicht wie durch die Verkleinerung der Schaltungen etc., der Chip höher takten kann.

AW: Vorteile durch kleinere Strukturen??

AMD hat aber auch einen "Nachteil" in der Architktur, der Cache der Prozessoren wird immer wieder nach duplikaten durchsucht, und u.U. nicht gespeichert. das ist bei kleinem Cache sicher sinnvoll, nur haben die Intel Prozessoren einen so viel größeren cache, das das keinen vorteil bringt sondern vor allem resourcen braucht...

Richtig. z. b. beim Nehalem wird der Cache wieder auf 8 MB reduziert, die 12 MB bei den Yorkfields haben kaum etwas gebracht. Das gleiche beim E7200, hat auch nur halb so viel Cache wie der etwa gleichgetaktete E8200. Die Leistung ist fast identisch, die Stromaufnahme und Temperatur deutlich geringer. Intel nutzt die Vorteile der 45nm-Fertigung stark aus, AMD ist der Schritt in diese Richtung noch nicht richtig gelungen, auch wenn sie bei ihren 65nm-Probanden die Srukturbreite gut ausnutzen. Es gibt ja diese Phenoms X4 mit 65W TDP. Sind trotzdem nur 65nm, soweit hat es Intel dort nicht geschafft, sondern hat gleich mit der neuen Strukturgröße begonnen. Wenn AMD jetzt sich besonders auf 32nm oder kleinere Fertigungsstrukturen vorbereitet und intensiv beschäftigt, haben sie eine gute Chance, den mittlereile relativ großen Vorsprung des Chipriesen aus Santa Clara aufzuholen. Aber mal sehen, wie der Deneb wird, Bloomfield und Deneb scheinen ja fast gleichzeitig zu kommen...Bei den Grakas siehts bei AMD/ATI deutlich besser aus als bei den Prozessoren, dort holen sie meiner Meinung nach schon deutlich mehr Leistung pro Transistor aus ihren HD4xxx-chips raus als nVidias 1,4 Mrd.-GPU GTX 280.

Gruß AEROON

AW: Vorteile durch kleinere Strukturen??

Durch kleine Strukturen verkürzen sich die Leitungswege zwischen den Komponenten.
Es passen mehr Transistoren auf die Chipfläche.
Pro Transistor wird weniger Energie benötigt.

AW: Vorteile durch kleinere Strukturen??

und wenn die leiterbahnen feiner sind, kann man bei gleicher chipgröße, größere abstände zwischen den bahnen machen, wichtig für das kapzitive/induktive verhalten (verursachen fehler usw.) bei diesen hohen frequenzen. damit kannst du die störenden parasitären kapazitäten der leiterbahnen in den Bauelementen gering halten.

Die Abstände zwischen den Leiterbahnen sagen aber auch was über die verwendbaren Spannungen aus. Wenn man die Strukturen kleiner macht, können die Spannungen die verwendet werden nicht mehr so hoch sein, da es sonst zu Spannungsüberschlägen mit benachbarten Leiterpaaren kommen kann. Deswegen kannst du deine CPU ja auch zerstören, wenn du zu hohe Spannungen beim Übertakten einstellst.

Darüber hinaus haben alle elektrischen Signale eine Laufzeit (Lichtgeschwindigkeit) und ist somit begrenzt, aber bei den hohen Frequenzen die gefahren werden doch relevant. Kleinere Strukturen verhelfen zu geringeren Signallaufzeiten und so erhöht sich auch linear der mögliche Takt. Zudem kommt hinzu, dass alle Leiter (Kabel, Leiterbahnen, usw) einen elektr. Widerstand haben, der zu einer Verlustleistung führt. Verkleinerst du die Strukturen verkleinert sich auch der Widerstand und somit die Abwärme.

Ok, schön und gut: Ein DIE-Shrink wirkt sich also positiv auf den Energiehaushalt aus, ABER man nutzt die kleineren Strukturen, um dann wieder genau so große Chips wie vorher zu bauen, jedoch mit mehr Transistoren, um noch mehr Leistung zu bekommen, daher sinkt der Energieverbrauch meist doch nicht deutlich ab gegenüber den Vorgängern.

wow, da haben ja die Entwickelr extrem viel zu tun bei einem neuen Prozzi

Was muss man denn alles drauf haben um sowas zu werden

Dieses Thema interessiert mich auch sehr und ich habe dazu noch eine Frage.

Wie schaffen es die Entwickler, bei Grafikchips zB, bei gleicher Leistung Transistoren einzusparen? Werden die Bahnen dann "einfach" effektiver gelegt?

Und wieso dauerte es zB bei der NetBurst Architektur so lange, bis man erkannt hat, was ihre Schwächen sind und warum braucht man so lange für einen Architekturumstieg? Müssen die Fabriken so umständlich und lange umgebaut werden oder beträgt die Entwicklungszeit so lange, wenn ja, weshalb?


MfG