सीपीयू की गति पर सीमाएं क्यों हैं?

जब आप एक सीपीयू चिप खरीदते हैं , तो उस पर चिप के केस पर "अधिकतम" गति रेटिंग अंकित होती है। उदाहरण के लिए, चिप संकेत दे सकती है कि यह 3-गीगाहर्ट्ज हिस्सा है। इसका मतलब यह है कि चिप के सामान्य तापमान मापदंडों के भीतर उस गति पर या उससे नीचे निष्पादित होने पर चिप बिना त्रुटि के प्रदर्शन करेगा।

चिप की गति को सीमित करने वाली दो चीजें हैं:

चिप पर चीजों को आपस में जोड़ने वाले तारों में ट्रांसमिशन में देरी होती है। एक चिप पर "तार" अविश्वसनीय रूप से छोटे एल्यूमीनियम या तांबे के स्ट्रिप्स होते हैं जो सिलिकॉन पर उकेरे जाते हैं। एक चिप ट्रांजिस्टर और तारों के संग्रह से ज्यादा कुछ नहीं है जो उन्हें एक साथ जोड़ते हैं, और एक ट्रांजिस्टर कुछ भी नहीं बल्कि एक चालू/बंद स्विच है। जब कोई स्विच अपनी स्थिति को चालू से बंद या बंद करने के लिए बदलता है, तो उसे या तो चार्ज करना पड़ता है या उस तार को निकालना पड़ता है जो ट्रांजिस्टर को लाइन के नीचे अगले ट्रांजिस्टर से जोड़ता है। कल्पना कीजिए कि एक ट्रांजिस्टर वर्तमान में "चालू" है। जिस तार को वह चला रहा है वह इलेक्ट्रॉनों से भरा है। जब स्विच "ऑफ" में बदल जाता है, तो उसे उन इलेक्ट्रॉनों को निकालना पड़ता है, और इसमें समय लगता है। तार जितना बड़ा होगा, उतना ही अधिक समय लगेगा।

जैसे-जैसे वर्षों में तारों का आकार छोटा होता गया है, राज्यों को बदलने के लिए आवश्यक समय भी छोटा होता गया है। लेकिन कुछ सीमा है - तारों को चार्ज करने और निकालने में समय लगता है। वह सीमा चिप पर गति सीमा लगाती है।

एक ट्रांजिस्टर को राज्यों को फ्लिप करने में कम से कम समय लगता है । ट्रांजिस्टर एक साथ जंजीर में बंधे होते हैं, इसलिए ट्रांजिस्टर की देरी बढ़ जाती है। G5 जैसी जटिल चिप पर लंबी चेन होने की संभावना होती है, और सबसे लंबी चेन की लंबाई पूरे चिप की अधिकतम गति को सीमित करती है।

अंत में, गर्मी है । हर बार जब एक गेट में ट्रांजिस्टर राज्य बदलते हैं, तो वे थोड़ी बिजली का रिसाव करते हैं । यह बिजली गर्मी पैदा करती है। जैसे-जैसे ट्रांजिस्टर का आकार सिकुड़ता जाता है, व्यर्थ धारा (और इसलिए गर्मी) की मात्रा में गिरावट आई है, लेकिन अभी भी गर्मी पैदा हो रही है। एक चिप जितनी तेजी से जाती है, उतनी ही अधिक गर्मी पैदा करती है। हीट बिल्ड-अप गति पर एक और सीमा डालता है।

आप अपनी चिप को तेज गति से चलाने का प्रयास कर सकते हैं -- ऐसा करना ओवरक्लॉकिंग कहलाता है । कई चिप्स पर (विशेषकर सेलेरॉन के कुछ मॉडल, यह बहुत अच्छी तरह से काम करता है। कभी-कभी, आपको इसे ओवरक्लॉक करने के लिए कृत्रिम रूप से चिप को ठंडा करना पड़ता है। दूसरी बार, आप इसे बिल्कुल भी ओवरक्लॉक नहीं कर सकते क्योंकि आप तुरंत ट्रांसमिशन देरी से टकराते हैं।

सीपीयू और ओवरक्लॉकिंग के बारे में अधिक जानकारी के लिए अगला पेज देखें।

संबंधित आलेख

अधिक बढ़िया लिंक