¿Por qué los fabricantes de CPU simplemente no apilan más CPU en un paquete para hacerlas más potentes?

Hay algunos problemas asociados con el aumento de la velocidad del reloj y el aumento de las capas.

  • La resistencia es inversamente proporcional al área y como el área de los componentes del chip es bastante pequeña, la resistencia será alta, y también lo hará el calor producido. También un aumento en las capas o la velocidad del reloj significará un aumento en la potencia requerida, por lo tanto, más calor. Entonces, de cualquier manera, usted produce una gran cantidad de calor, cuyos sistemas de enfriamiento están fuera del alcance del consumidor promedio. El problema de la calefacción prácticamente afecta a toda la industria.
  • El rendimiento real del sistema en su conjunto está limitado por los componentes más lentos de la placa base. La mayoría de los componentes en el tablero son realmente lentos en comparación con la CPU, por lo que agregar un SSD le dará una mejora de rendimiento equivalente a un aumento en la memoria RAM. Por lo tanto, el rendimiento de un sistema definitivamente tenderá a saturarse, incluso si sigue aumentando el rendimiento de la CPU.

Entonces, esto es lo que creo que se puede hacer:

  • En lugar de aumentar las capas, intente mejorar la eficiencia de los diseños existentes y busque nuevos materiales que permitan un mejor diseño y menos pérdida de calor. El grafeno ya ha demostrado el potencial para reemplazar el silicio en el futuro.
  • Encuentre una manera de disminuir la latencia de otros componentes. Nuevamente, el uso de mejores materiales con mayor conductancia es la clave.

Si quiere decir “más alto” como en los MHz / GHz enumerados como su “velocidad” … también se debe al calor.

Para que una CPU pueda hacer algo, necesita una cierta cantidad mínima de electricidad para pasar por sus componentes. El Hz simplemente significa cuántas veces esa misma cantidad de electricidad pasa a través de sus componentes por segundo (eso es literalmente lo que significa Hz “Hertz” – por segundo).

Entonces, cuando ejecutas más potencia a través de algo, el calor generado a través de la resistencia se vuelve mucho más. Hasta el punto en que incluso los metales se derriten, no importa el silicio del que está hecho la mayor parte del chip. Así, en cierto punto, el chip no puede enfriarse lo suficiente y comienza a derretirse.

Esta es la razón principal por la cual las personas que “overclockean” sus CPU tienden a actualizar sus sistemas de enfriamiento. Incluso volviendo al enfriamiento líquido, o incluso en casos extremos, nitrógeno líquido. Incluso con esos todavía hay límites. Y los fabricantes simplemente no llegan a tales extremos: el costo de construir y ejecutar el sistema de enfriamiento puede ser muchas veces mayor que el resto de la computadora.

Junto con lo que dijo el usuario de Quora, otro problema es el rendimiento.

Los dados buenos conocidos se usan en una pila. Sin embargo, ¿qué haces después de unir la cosa no funciona porque algo salió mal con una de las capas? Sus opciones se reducen para reelaborar o tirar la parte (en realidad, o agruparla como una parte de grado inferior).

En realidad, se usa una forma menos agresiva de empaque 3D llamada paquete en paquete (PoP), en todos los lugares, la Raspberry Pi.

El procesador es el BCM2835. El procesador en sí está a la derecha; la SDRAM está a la izquierda. Los dos se sueldan entre sí durante la fabricación de PCB.

El BCM2835 fue originalmente diseñado como un procesador de telefonía móvil, donde el espacio es escaso. Nadie haría PoP de lo contrario ya que el retrabajo y la gestión del calor se vuelven más difíciles.

IBM ha estado trabajando en el apilamiento de capas de chips durante al menos una década; El problema con eso es enfriar el centro de la pila, que no es un problema fácil de resolver.

Ver: el apilamiento 3D ofrece una extensión para la Ley de Moore; e IBM está tratando de resolver todos los problemas de escala de la informática con sangre electrónica 5D

Porque un chip de silicio es fundamentalmente plano. Los transistores se crean en la superficie de una placa plana de silicio. Hay investigaciones continuas, pero nadie ha podido colocar un transistor encima de otro. Algunos componentes se han volcado para ocupar menos espacio sin tener menos volumen, pero fundamentalmente los bits de trabajo de un chip tienen unas pocas decenas de micras de espesor y nadie sabe cómo hacerlos más gruesos. La gran mayoría del chip que compra es el silicio inerte para que sea lo suficientemente fuerte como para no romperse, además del empaque que lo rodea. Las partes de trabajo son una película que tendría dificultades para ver si se cortara su placa base.

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