¿Por qué los chips de memoria RAM son más grandes que los chips del procesador?

No lo son, en realidad. En casi todas las generaciones de procesadores con los que he trabajado, los procesadores tienden a ser más grandes que la RAM, o al menos de un tamaño similar.

Por ejemplo, aquí está la placa base de una Intellivision (mi propia foto):

Y aquí hay una Bellota 6502 (prestada de aquí):

Mi caja Linux actual tiene un Phenom II X4 965 (foto de aquí):

Pero los chips de RAM individuales son aproximadamente 1/8 del tamaño de ese paquete (observándolo). Aquí hay una muestra representativa. Observe cuán pequeños son los cuadrados negros: (imagen de aquí)

Y sí, sé que esas dos imágenes no están en la misma escala. Pero incluso si se ajusta para eso, los chips de RAM no son tan grandes como el chip de la CPU, al menos cuando se observa el componente empaquetado .

Ahora, hasta ahora, acabo de comparar el tamaño del paquete, no el tamaño del dado. Los tamaños de los troqueles varían. Por ejemplo, el Phenom II x4 que mostré anteriormente tiene un dado mucho más pequeño que el que sugiere el paquete, debido a ese difusor de calor. Los tamaños de troquel entre la RAM y la CPU están más cerca de lo que sugieren los paquetes.

Además, hay algunos procesadores pequeños que están conectados a grandes memorias.

Sin embargo, parece mucho más común en mi experiencia, que los chips de RAM son más pequeños o similares en tamaño a los chips de procesador.

Tienen los mismos límites en la fabricación de silicio, pero generalmente es al revés: los chips de procesador tienden a ser mucho más grandes que los chips de memoria.

Por lo general, un procesador está asociado a varios chips de RAM.

En esta imagen, cada cuadrado negro es un chip.

E incluso entonces, si ve cómo se organizan los procesadores de gama alta en su interior, verá algo como esto:

Shared L3 Cache ocupa casi un tercio del espacio, y es solo memoria rápida, por lo que la siguiente línea de código se almacena en caché de la RAM.

Los procesadores también tienden a ser lo más grandes posible, a medida que hay más elementos dentro, menor es la latencia.

Pero el tamaño de la matriz de silicio se puede fabricar solo tan grande antes de ser poco práctico.

Entonces, si alguna parte del procesador se puede externalizar es la memoria. Al cargar solo pequeños fragmentos de código y obtener regularmente de una memoria más lenta pero mucho más grande, las computadoras pueden ejecutar programas largos arbitrarios utilizando pocos kilobytes de caché a la vez.

Las virutas más pequeñas también disipan mejor el calor. Es por eso que la CPU necesita enormes disipadores de calor y ventiladores, mientras que los chips de RAM pueden estar contentos con solo el flujo de aire pasivo de la carcasa.

En realidad, son los chips del procesador los que son más grandes. Las fichas de memoria RAM miden aproximadamente 1×2 cm, mientras que la mayoría de los cpus tienen más de 5×5 cm. Incluso hay cpus mucho más grandes. Los procesadores que son más grandes se deben a la gran cantidad de transistores, pero con mayor frecuencia hay una región de microarquitectura más pequeña, que contiene la gran cantidad de pequeños transistores, que ocupa un espacio más pequeño mientras que se usa un área más grande para elementos smd más grandes entre el micro núcleo y clavijas de conexión Utilizo el término micro como una representación de pequeño tamaño, pero los núcleos de la CPU de hoy están en el nivel nano.

Las CPU modernas simplemente no necesitan ser tan grandes como la RAM, pero hay un poco más.

la RAM hace mucho trabajo para la CPU y la HDD (unidad de disco duro) y las conexiones entre la RAM y la CPU y la HDD ocupan mucho espacio en su interior.

Espero que esto haya ayudado!

Los transistores modernos de la industria de semiconductores son pequeños pero aún están construidos sobre una base de silicio. Los módulos de memoria son tan pequeños como la fábrica de producción podría hacer. Con un tamaño más pequeño ahorran materiales de producción. Lo harían más pequeño si pudieran.