neue Prozessoren mit weniger Kernen und mehr GHz

Kito91

Kabelverknoter(in)
Hallo zusammen!

Wie wäre es eigentlich mit einer neuen Prozessorgeneration mit weniger Kernen (z.B. 2x) aber einer viel Höheren Frequenz, wie 20GHz? Ist das in Planung oder würde dieses Verfahren dann mehr Spielleistung bringen?
 
Naja auf so eine hohe Frequenz muss man erstmal kommen. Ich denke allerdings nicht das sowas nun passieren wird da es auch deutliche Performanceverbesserungen gibt wenn das Spiel z.B. mehrere Kerne unterstützt da eben mehrere Prozesse zugleich berechnet werden können.
 
Das Problem ist die Abwärme und Energieaufnahme bei hohen Frequenzen.
Intel hat es damals mit dem Pentium4 versucht und wollt irgendwann auf die 10GHz. Mit dem Pentium4 gings bis auf 3,8GHz ab Werk, aber nur mit einer rekordverdächtigen TDP von 130w, für einen Einkerner wohlgemerkt.
Der Plan scheiterte also an der Wärmeentwicklung und dem Energieverbrauch und daraufhin ging es in Richtung Mehrkerner.

20GHz halt ich mit dem bisherigen Prozessorenprinzip für nicht möglich, da müsste schon ne andere Technologie her.
Der aktuelle Rekord für CPUs liegt bei 8,8GHz unter Extremkühlung bei minus hundertund... keine Ahnung wieviel Grad und mit Spannungen die jeden aktuellen Chip unter Luft grilln würde ;)
Den Stromverbrauch in dem Moment will ich gar nicht wissen ... :D
 
Und das andere Problem ist die Elektromigration ( EMI ) die durch die hohen Taktraten und hohen Spannungen immer größer wird, siehe Pentium IV Northwood...
 
Nicht zwingend ... Siehe Pentium IV vs. AMD FX ;)
Es kommt auch drauf an, ob ein Spiel gut mit vielen Kernen skalieren kann...
 
man kann eher mehr kerne platzieren als so hohe taktraten zu erreichen. 20GHZ sind unrealistisch, die spannung hierfür wäre jenseits von gut und böse und nicht möglich.
 
Der aktuelle Rekord für CPUs liegt bei 8,8GHz unter Extremkühlung bei minus hundertund... keine Ahnung wieviel Grad und mit Spannungen die jeden aktuellen Chip unter Luft grilln würde ;)
Den Stromverbrauch in dem Moment will ich gar nicht wissen ... :D
Der Stromverbrauch ist gar nicht mal so hoch durch die extreme Kälte :)
ok, mich würde aber trotzdem interessieren, ob die Spiel- bzw. Rechenleistung dann Höher ist.
Natürlich ist die Rechenleistung dann höher, im Idealfall eben 5x so viel (20Ghz vs. 4 GHz). Der Vorteil von Takt ist, dass er immer etwas nützt, wenn nichts anderes Limitiert.
Aber in der Praxis wäre z.B. ein Einkerner mit 20Ghz einem Vierkerner mit 4 GHz wahrscheinlich trotzdem unterlegen - zumindest bei Dingen, die alle Kerne nutzen. Alleine bei vier Kernen + Hyperthreading (Achtung Milchmädchenrechnung!) hätte man schon die Leistung eines 20,8 GHz Prozessors.
Es gibt neben Kernen und Takt auch noch die Leistung pro Takt (IPC), also einfach ausgedrückt wie viel kann der Prozessor auf einmal berechnen, wenn die Transistoren schalten. Messen kann man das aber nicht, weil jedes Programm anders funktioniert. Es kann auch theoretisch der Fall sein, dass sich gar nichts ändert, weil alle IPC-Verbesserungen in gerade diesem Fall nichts nützen. Die IPC zu erhöhen verbraucht natürlich im Endeffekt auch mehr Strom und man kann nicht alles bis ins Unendliche treiben.
Dazu kommt noch, dass durch die kleineren Fertigungsverfahren zwar weniger Spannung für eine gewisse Frequenz gebraucht wird, die Transistoren aber auch weniger aushalten. Sehr viel höheren Takt wird es also (ohne ein anderes Material als Silizium) in Zukunft nicht geben.

Man muss eben den effizientesten Weg zwischen Takt, Kernen, IPC und Kostenaufwand bei der Forschung wählen.
 
Da das ja eh ein Thread voller Annahmen ist darf ich mich hier bestimmt auch folgendes fragen :


Wie könnte ein solches Material bzw materialverbund aussehen? Siliziumgefüllte Grafitröhrhrchen mit Durchmessern unter 20nM ?
Das ganze am besten mit Glas oder Kunststoff ummantelt um elektromigration zu verringern.
Oder gehen die Gedanken in die Richtung eines neuartigen ultraochleitenden Kunststoffs? Am besten etwas was als Abfallprodukt der Kalten Fusion anfällt *fg*

Spaß beiseite, es muss doch schon irgendwelche Forschung über die Zukunft der Halbleitertechnik geben? Vielleicht sind 20 GHz derzeit etwas hoch angesetzt, vor garnicht allzu länger zeit war es aber auch unvorstellbar das ein Handy Zugang zu einem Weltumspannenden Netzwerk aus Computern hat. Damals war ein Computer zum berechnen einfacher fraktale in etwa so groß wie mein Kleiderschrank inkl. Der Kosmetischen Abteilung meiner Frau. Heute kann sowas im Prinzip jeder Rechenchip im Mobilsegment. Deshalb denke ich das für heutige Verhältnisse utopische Taktraten und Kernzahlen vielleicht in 20 Jahren die Norm sind.

Derzeit sehe ich aber tatsächlich ebenfalls das Problem des Materials, was mich wieder zu meiner frage nach der Zukunft des Materials führt ;)

Gruss
 
Ja, da gitb es schon etwas. Und zwar Graphen. Damit gibt es auch schon einen Prototyp, der mit 100 GHz lief.
(Allerdings kann man den Prototyp nicht mit mit einem "normalen" Prozessor vergleichen. Trotzdem sollen mit einem ähnlich aufgebauten Prozessor aus Silizium maximal 40 GHz drin sein.)
 
Aber man könnte ja mal probieren einen Core extrem weit hochzutakten .... 5-6 ghz sind da mit halbwegs akzeptablere TDP möglich .... i3 3220 @ 1 Core :D 20W :D bei 1,2 V grob :P und 2V OV (2^2/1,2^2)*(6000/3400)*20 = 98 W YEEEEAH HA :devil:
 
Ist das in Planung oder würde dieses Verfahren dann mehr Spielleistung bringen?

1. Wäre mir neu, das irgendwas in der Art in Planung wäre. Die Probleme bei den hohen Frequenzen wurden ja schon erwähnt.
2. Nein, noch lange nicht. Irgendeinen Flaschenhals im System findet sich dann immer noch, der als begrenzender Faktor einspringt. (Ist Speicherbandbreite dann endlich hoch genug, fehlts wieder an der Festplattenschnittstelle usw...)

Und Sinn hätte es vermutlich eh keinen. Im Sinne von Effizienz läuft das ganze auf MultiCore-Prozessoren raus. Vor allem nachdem immer mehr Programme und Spiele dazu in der Lage sind, mehr als einen Kern zu nutzen. (IBM hat einen mit 9 Kernen, Intel hat schon Prototypen mit 80 Kernen vorgestellt....)
 
Da mann auch nicht unendlich Kerne in eine CPU packen kann wirds auch hier irgendwann Limitieren. Vor allem is das verteilen der Daten auf die Kerne auch aufwendig und würde die CPU mit der Zeit nur Bremsen. Siehe FX 6300 V FX 8350 der 6 Kerner ist bei gleichem Takt immer etwas schneller als der 8 kerner (solange nich alle 8 kerne unterstützt werden)

Ich gehe auch schwer davon aus das sich in den nächsten Jahren die Frequenzen der CPUs wieder erhöhen werden. Die Effizenz wird ja auch besser. Nimmt man den 4 Kerner von AMD hat dieser ja schon über 4 GHZ. Klar nicht der effizienteste weg. Aber sollte man den Ernergieverbrauch weiter senken können. Wäre es durchaus denkbar das CPUs bei gleichem Stromverbrauch bald auch über 5 GHz gehen.

Gibt viele wege die Leistung zu erhöhen. Wichtig ist ja auch immer die IPC. Wäre die hoch genug könnte man auch mit nem 2 GHz CPU aureichend Power haben.

Gruß Sunjy
 
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