En transistor kan klocka in på över 400 GHz

Finns en väldigt enkel anledning till varför det är så, energi förbrukning -> värme.

Energi förbrukningen är linjär med klockfrekvensen, en transistor i 2GHz drar alltså dubbelt så mycket energi som en i 1 GHz. Detta i sig är väll inget hinder för att göra en processor med färre fast snabbare transistorer. Det verkliga problemet är att för att öka klockfrekvensen behöver man öka spänningen över transistorn och detta samband är kvadratiskt vilket gör att energi förbrukningen sticker i taket rätt snabbt när man ökar klockfrekvensen. Detta är anledningen till att klockfrekvensen för normala konsument CPUer fortfarande är på samma nivå som det var på P4ornas tid eftersom energiförbrukningen sticker iväg om den ökas (kolla på AMDs senaste "flaggskepp")

Det som gör grafen transistorer så intressanta är inte att de klockar 400GHz i labb miljö för det har andra material gjort länge precis som Aloysius skriver utan snarare att de hanterar "normala" frekvenser vid mycket lägre spänning vilket medför att klockfrekvensen kan ~dubblas med vidbehållen energiförbrukning som dagens kisel transistorer eller att energiförbrukningen kan dras ned med 3/4 vid samma prestanda.

ljusets hastighet (c) är ungefär 3*10^8 m/s, Samtidigt är en IB cpu 160mm^2 vilket motsvarar kanske runt 16*10 mm då den inte är kvadratisk. För att verkligen få maximalt avstånd tar vi diagonalen i chippet som blir runt 19mm i så fall eller samma som 0.019 m.

Det skulle alltså ta en elektron som håller ljusets hastighet ~6*10^-11 sekunder att avverka sträckan. Vilket skulle ge en maximal klockfrekvens på runt 15.5 GHz.

Nu finns där ju dock massor fördröjningar i transistorer mm att ta hänsyn till också så den verkliga maxhastigheten landar närmre 10 GHz än 15 med dagens storlek på chippen.

Du missar en lite fanktor här. Tänk på att alla bitar skall hämtas ur RAM. Det är bra mycket längre än 2 cm till minnet. En sticka är väl ungefär 1 dm lång? Den teoretiska gränsen är runt 4 - 5 GHz, beroende på vad man gör.

Som en person sa tidigare så är det rätt intressant att en kisel transistor klarade 500ghz, just nu är vi ju dock begränsade av värmen.
Ur värmesynpunkt så är det här denna upptäckt är viktig och häftig, grafentransistorn fungerar nämligen som ett termoelektriskt Kylelement och kommer troligen konstant ligga under normal rumstemperatur oberoende av hur mycket spänning vi matar in i dessa! detta kommer ju låta processorerna nå betydligt högre hastigheter än vad vi ser idag!

Givetvis

Men cahche är inte så stort och töms ganska snabbt på instruktioner, annars hade man ju inte behövt ram ;).

Givetvis finns det mycket som väger in, men mycket (några GB) cache i processorn hade säkert gjort det lättare att bygga processorer med höga klockfrekvenser, cache is king.

RAM spelar väldigt lite roll i detta fallet då bara starten och resultatet transporteras dit. det andra lagras i cashen i CPUn vilket ligger väldigt nära.

Den teoretiska gränsen ligger runt 10GHz, och de högsta praktiska resultaten är runt 8,5GHz med flytande kväve än så länge.

Att kisel klarar 500GHz har vi vetat i 10år, inget nytt där.

Och den där biten om grafen skulle vara som ett termoelektriskt kylelement, va? det har väldigt bra värmeledningsförmåga jämfört med kisel så det är lättare att kyla, men att det skulle bli kallar än rums temperatur automatiskt är omöjligt.

Nyheten är ju egentligen inte att den kan klicka in på över 400 ghz, det är att den kan ha en frekvens öht och inte bara ett läge som är nyheten och det gör att man kan börja använda ämnet till en massa olika grejer.

fast frekvens och hastighet är ju inte samma sak. maxfrekvensen beror ju på avståndet. Om det är ett enormt kort avstånd så kan ju frekvensen vara otroligt hög utan att begränsas av hastigheten.

Det är väl inte omöjligt om den har den egenskapen eftersom att det väl är så termoelektriska kylelement fungerar. Sen om den har en sån egenskap eller inte har jag ingen aning om det stämmer eller ej.

Ett termoelektriska kylelement bygger på principen att du flyttar energi från en sida till en annan genom att tillföra energi. Hur man skulle få transistorer av grafen att få denna egenskap av sig själva är för mig oklart.
Men om nu grafen hade haft denna egenskap betyder det även att det skulle ha den motsatta egenskapen att en temperaturskillnad på båda sidorna genererar ström som ett peltier element, eftersom grafen bör bli billigt att tillverka kan vi lösa alla världens energiproblem med det då

Om du läser om ämnet ang just grafen transistorer så skriver de i artikeln som ett termoelektriskt kylelement var den värmen tar vägen vet jag inte, men antar att den flyttas till en punkt som inte är så känslig för värme

Skickades från m.sweclockers.com

Nej, varje instruktion tas ur RAM, det är inte mycket som lagars i en processors cache. I cache brukar man lägga temporära variabler eller spara undan tal vid stora operationer. Men det är ju tiden det tar att exekvera ett program som är större än processorns cache som är intressant.

Man kan ju även läsa in kod i processorn om man tycker det är kul, men någon megabyte kod kör man ju slut på ganska så snabbt. De flesta program som tar lång tid att köra har även "resultat" som är tusentals gånger större än processorns cache.