Skrivet av reflect:
Tjenare. Har funderat på detta ett tag men varför gör vi inte dagens chip större? I teorin borde man väl kunna fördubbla kraften av en processor genom att göra den dubbelt så stor fysiskt?
Varför är detta inte något Intel och AMD gör? Är det kanske något jag missar med det hela?
Högre tillverkningskostnad, energiförbrukning och temperatur är väl ganska logiskt men större area frampå processorn betyder ju också högre chans för att avleda värme, och entusiaster finns det ju alltid som hade velat lagt ner denna extra summa för ett mycket starkare chip.
Det finns ett enkelt svar på din fråga. Det handlar om ekonomi!
När man tillverkar kretsar (chip) är ambitionen att göra det så billigt som möjligt. Alla kretsar tillverkas på runda skivor, wafers. Dessa skivor har man ökat i storlek (diameter) med åren allteftersom man klarar av att producera sådana skivor i större format och sedan få ut kretsar från dem.
Störst ekonomi får man ju fler kretsar (chip) som man kan få ut av varje skiva (wafer).
Ponera att det på de idag 300mm stora skivorna får plats med 100 kretsar i det format som de tillverkas i idag.
Om man då gör det dubbelt så stora, så som du föreslår, får man ut hälften så många.
Om varje krets utgör en, t.ex. Core i5 4670K (en populär CPU idag), och marknadspriset är, till konsument, 1600 kronor, blir den totala intäkten (brutto) 160000 kronor om man får ut 100 stycken på en wafer.
Med 50 stycken på en wafer blir bruttointäkten enbart 80000 kronor.
Det är således inte särskilt lönsamt att använda en dyr waferskiva till halva antalet kretsar om det går att få ut det dubbla.
Nästa mål som elektronikindustrin har är att starta produktion av wafers med diametern 450mm.
Den större storleken gör att det går att få ut ännu fler kretsar per wafer.
Produktionskostnaden för 450mm wafer är ännu så länge dyrare än för 300mm. När den storskaliga produktionen av dessa skivor kommer igång kommer priset per skiva att bli densamma som för 300mm idag och med tiden lägre.
Det i sin tur innebär att kretsarna blir ännu billigare än vad de kostar att tillverka idag.
När tillverkarna, som Intel, AMD och nVidia senare går över till en ännu mer krympt kretsteknik kommer ännu fler kretsar att kunna fås ut per skiva. Det i sin tur gör att varje krets kostar ännu mindre i tillverkning.
Tillverkarna behöver inte höja priset på kretsarna till återförsäljarna, som i sin tur inte behöver höja priset till konsumenterna. Det gör att marginalerna mellan tillverkningskostnaden och försäljningspriset ökar, vilket innebär att tillverkarna kan tjäna mer på dessa utan att behöva höja priset.
Således handlar all krympning om en kostnadsjakt i tillverkningsledet.
Det i sin tur gör att produkter kan göras mindre. Utan denna kostnadsjakt hade vi inte haft klockor, mobiltelefoner med mera i den storlek vi har idag och med den prestanda som de också har.
Ett av problemen man fått med de krypande kretsarna är klockfrekvensen. Det går inte att höja den nämnvärt längre, vilket inneburit att man byggt in fler kärnor i varje krets.
Problemet med högre klockfrekvens är dels värmeutvecklingen samt risken för läckage mellan ledningsbanorna i kretsarna.
Ledningsbanorna fungerar som kondensatorer, visserligen små sådana, men ändock. I och med att frekvensen är hög räcker det med små strökapacitanser för att läckage kan uppstå. Det blir lite som en "kortslutning", vilket innebär problem för kretsen.
Med krympande kretsteknik begränsas klockfrekvensens maximala hastighet samt avledning av värmen som utvecklas. Därför bygger man in fler kärnor för att öka prestandan hos kretsarna istället för att fortsätta höja klockfrekvensen.
Att det sedan utvecklas ny teknik för hur kretsarna skall arbeta med instruktioner för att ytterligare öka prestandan är en helt annan sak.
