هل هناك حدود تقنية في زيادة سرعة cpu ... وما هو هذا الحد؟

[سوالف]

السلام عليكم والرحمة

حقيقة نلاحظ دوما كل فترة هناك زيادة وقفزات كبيرة في سرعة cpu، وأتذكر أن اول كمبيوتر امتلكته أيام الدراسة كان 486 دي أكس تو 66 ميغ هيزتز, وقمت بتغييره بعد سنة بنوع amd 133، وأتذكر أنني عزمت احد الأصدقاء لتعليمي في كيفية تجميع الكمبيوتر والحمدالله عندي خبره لا بأس بها في ذلك.

والصراع جدا كبير بين شركة intel من جهة وشركة amd في طرح cpu جديد وسريع كل فترة.

سؤالي: هل هنالك حدود تقنية أو فيزيائية في زيادة سرعة cpu ؟

أعتقد أن جميع انواع cpu تبنى على شرائح السيلكون وتصميم الشريحه أي الخطوط والموصلات يتم بقذفه بقذائف إلكترونية, وحجم الإلكترون ثابت (نسيت كم حجمه), هنا السؤال يطرح نفسه.

ما دام الخطوط الموجوده على شريحة السيلكون مصممه بقذائف إلكترونية, فأصغر سمك للخطوط سيكون هو نفسه حجم الإلكترون, أليس كذلك, الآن ما هو سمك الخطوط الذي توصل إليه العلم حاليا ؟

شكرا لكم

[سردال]

هناك حدود فيزيائية وتاريخية!

التاريخية هي وجود أنظمة قديمة لا تتوافق مع السرعات الكبيرة، وهذا يشرحه لنا Hardware بالتفصيل.

بالنسبة للفيزيائية وجدت في مجلة بي سي ماجازين بحث عن تقنيات المستقبل، سأقوم بتلخيصه ووضعه لك هنا، فهو يتحدث عن تقنيات صغيرة جداً وعن أجزاء المكرون للوصول إلى سرعات مذهلة.

هذا ما لدي الآن.

[HardWare]

الحقيقة هذا السؤال يا أخ سوالف مثل سابقه معظمه خارج معلوماتي وأشكرك وأشكر كل أخ يلزمني بالقراءة للتزود وأنتم مرآة إخوانكم.

الذي أعرفه أن كلمة "حدود" مؤقتة زمنيا ، التطور ليس له حد طبيعي أو تقني ، بل حد زمني ، ولا أتكلم عن قضية تاريخية بل حالية ومستقبلية...

لقد قرأت أول ما قرأت عن معالجات ِAMD K8 قبل ظهور معالجات AMD K6 ، حينما اشتهر معالجها 586 ، وذلك في خطة زمنية إلى عام 2002 ، لماذا لم تنتج AMD هذا المعالج مباشرة ، حتى INTEL لقد كان لديها نفس التخطيط فلماذا لم تنتج؟

السبب هو تأخر باقي التكنولوجيا ، مثل عائق السرعة في الذاكرة ، عائق عدم تطوير البرمجيات مع التقنيات الحديثة من التعليمات ، عائق سرعة الذاكرة الداخلية وسعرها ، عائق الحرارة المنبعثة من المعالج ، عائق عدم وجود الأجهزة المصنعة للترنزستورات الصغيرة ، وغيرها من العوائق الأخرى ، لذلك العوائق (المؤقتة) عبارة عن عوائق تقنية وفيزيائية في نفس الوقت.

هذا من سابق قراءة ، وأما ما سوف أقرأ فيه فاحتاج إلى بعض الأسئلة لمن هم أخبر مني.. ويأتيكم الجواب قريبا إن شاء الله.

[سوالف]

شكرا أخوي السردال على ردك

وشكلك ما حصلت المجلة

-----

تسلم أخوي هاردوير على المعلومات القيمة

[الوليد]

بسم الله الرحمن الرحيم

توجد عوائق فيزيائية ولكن يمكن التغلب عليها تقنيا.

المعالجات تصنع من الرمل. الرمل يحتوى على مادة تسمى السيليكون، هذه المادة يتم استخراجها بعمليات كيميائية ويتم تصنيعها على شكل أقراص. تتميز مادة السيليكون بأنها موصل ممتاز للشحنات الكهربائية وبأنها سريعة التأكسد.

يتم استخدام الأشعة فوق البنفسجية لأكسدة بعض المواد الكيميائية بشكل طبقات على أقراص أو شرائح السيليكون. كل طبقة يتم أكسدتها بشكل معين لتنتهي العملية على شكل ترانزيستور. طبعا العملية اعقد من هذا بكثير و لمحاولة تبسيط هذه العملية اسمحوا لي باستخدام المثال التالي:

قطعة من البلاستك يحفر عليها شكل معين، توضع هذه القطعة على ورقة بيضاء ثم يرش عليها صبغ. ألان عند إزالة قطعة البلاستك نرى نسخة من الشكل الذي تم حفره على قطعة البلاستك. الورقة البيضاء هي شريحة السيليكون وقطعة البلاستك تسمى Mask أو قناع.

العائق الفيزيائي يكون في اصغر حجم يمكن الوصول إليه بالنسبة إلى فتحات القناع. حاليا يتم تصنيع بعض المعالجات بحجم يصل إلى 0.13 ميكرون. الميكرون على ما اعتقد هو جزء من المليون من السنتيمتر ( أرجو تصحيحي لأني غير متأكد).

في اعتقادي الشخصي انه عند الوصول إلى حدود التقنية الحالية في التصنيع فأنة سوف يتم التحول إلى تقنيات أخرى بإمكانها الوصول إلى سرعات أعلى. مثال على ذلك على ذلك هو تقنية مضاعفة الذاكرة DDR، حيث تم التغلب على عائق سرعة الناقل بطريقة تقنية إلا وهى جعل الذاكرة تقوم بتنفيذ عمليتان لكل دورة ميغاهرتز بدل عملية واحدة.