CPU速度に制限があるのはなぜですか？

CPUチップを購入すると、チップのケースに「最大」速度定格が刻印されています。たとえば、チップはそれが3GHzの部品であることを示している可能性があります。これは、チップの通常の温度パラメータ内でその速度以下で実行された場合、チップがエラーなしで実行されることを意味します。

チップの速度を制限するものが2つあります。

伝送遅延は、チップ上で物事を相互に接続するワイヤで発生します。チップ上の「ワイヤー」は、シリコンにエッチングされた非常に小さなアルミニウムまたは銅のストリップです。チップは、トランジスタとそれらを相互に接続するワイヤの集合にすぎず、トランジスタはオン/オフスイッチにすぎません。スイッチの状態がオンからオフ、またはオフからオンに変わると、トランジスタを次のトランジスタに接続するワイヤを充電またはドレインする必要があります。トランジスタが現在「オン」になっていると想像してみてください。それが駆動しているワイヤーは電子で満たされています。スイッチが「オフ」に変わると、それらの電子を排出する必要があり、それには時間がかかります。ワイヤーが大きいほど、時間がかかります。

ワイヤーのサイズが年々小さくなっているので、状態を変えるのに必要な時間も短くなっています。ただし、いくつかの制限があります。ワイヤの充電と排出には時間がかかります。その制限は、チップに速度制限を課します。

トランジスタが状態を反転するのにかかる最小時間もあります。トランジスタはストリングでチェーンされているため、トランジスタの遅延が加算されます。G5のような複雑なチップでは、チェーンが長くなる可能性が高く、最も長いチェーンの長さがチップ全体の最大速度を制限します。

最後に、熱があります。ゲート状態のトランジスタが変化するたびに、少し電気が漏れます。この電気は熱を発生させます。トランジスタのサイズが小さくなると、無駄な電流（したがって熱）の量は減少しますが、それでも熱が発生します。チップが速く進むほど、より多くの熱が発生します。熱の蓄積は速度に別の制限を課します。

あなたはより速い速度であなたのチップを走らせることを試みることができます-それをすることはオーバークロックと呼ばれます。多くのチップ（特にCeleronの特定のモデルでは、非常にうまく機能します。オーバークロックするためにチップを人為的に冷却する必要がある場合もあります。また、送信遅延にすぐにぶつかるため、まったくオーバークロックできない場合もあります。

CPUとオーバークロックの詳細については、次のページを参照してください。

関連記事

その他のすばらしいリンク