Nunca hemos llegado a poseer CPU’s de terahercios, y estas aire las razones

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Nunca hemos llegado a poseer CPU's de terahercios, y estas aire las motivos

¿Sabes lo que es mejor que un gigahercio? Un terahercio. El problema, claro, es que acaparar que un CPU logre trabajar a esa asiduidad de horómetro no es ni demasiado carencia trivial.

La Ley de Moore se nos queda corta ante una CPU de tal magnitud, y de realizado levemente sí hemos llegado a detallar con CPU’s de 5 GHz y llevamos años anclados en aquellos límites. Así pues, ¿es la CPU a un terahercio posible? Lo indiscutible es que sí.

De núcleos y overclocking

Durante indiscutible asamblea la batalla por los “megahercios” dominó la industria del PC. En aquellos tiempos AMD inclusive logró ganarle a Intel en la particular carrera por acudir a brindar una CPU a 1 GHz, y las mejorías en este ámbito eran constantes.

Amd Un Athlon Thunderbird tan este fue el 1º en acaparar acudir a superar la barrera de 1 GHz en en qué grado a asiduidad de reloj. Ocurrió en el año 2000.

Y entonces, poco pasó: ni las mas recientes microarquitecturas ni entregar el salto a procesos litográficos mas avanzados lograron ser harto para los fabricantes. Aquellos micros no podían ir mas veloz porque si lo hacían, acababan fritos debido al calor generado por estos componentes funcionando a dichas frecuencias.

Eso, claro, impuso algunas alternativas, la mas célebre de las cuales ha resultado el overclocking, una técnica que posibilita ir mas allí de los límites “oficiales” que imponen los fabricantes. Si 1 posee nitrógeno líquido a raudales y demasiado asamblea que invertir, puede acaparar frecuencias que se acercan a los 9 GHz, inconveniente eso aire casos excepcionales a los que el cliente de a pie jamás dispondra a su alcance.

En lugar de eso los creadores cambiaron la pregunta. ¿Y si en lugar de agenciárselas mas celeridad buscamos mas paralelismo y eficiencia? Eso es precisamente lo que hicieron con unos diseños y microarquitecturas en las que de repente lo primordial era poseer mas núcleos, no mas megahercios.

Esa es una de las motivos por las que en 2018 podemos no poseer CPU’s de 1 terahercio, inconveniente sí que tenemos micros con 32 núcleos de proceso y 64 hilos de ejecución, algo casi impensable hará una década.

El paralelismo ofrecido por este CPU es asombroso, inconveniente lo indiscutible es que la asiduidad de reloj, aun siendo notable, no es espectacular: cada 1 de sus 32 núcleos posee una asiduidad estándar de 3 GHz que puede entregar el salto a los 4,2 GHz en el punto la recarga de labor lo requiere.

Para unos cuantos los núcleos no aire suficientes. Para ellos la búsqueda del chip que llegue a trabajar a un terahercio es lo único importante, y están comenzando a realizar avances relevantes para lograrlo.

Por qué no podemos poseer CPU’s de 1 THz

Como decíamos, inclusive no hará demasiado esa carrera de los megahercios y los gigahercios podría haber realizado deducir a unos cuantos que esa barrera del terahercio (1 THz = 1.000 GHz) no estaba tan alejada. Sin bloqueo en breve se comprobó que había unos cuantos obstáculos a la hora de tratar de acaparar ese objetivo:

Grafeno1
  • Tamaño de los transistores: en 2004 el Pentium 4 tenía 170 millones de transistores, y el Xeon E5 de 2016 posee 7.200 millones. Cuantos mas transistores, mas pequeños aire y mas electricidad pierden, lo que hará dificultoso agrandar las frecuencias de reloj.
  • Disipación de calor: en qué grado mas adhesión es la asiduidad de horómetro de un procesador, mas calor genera. Con la cuantía de transistores que existen en los CPU’s modernos es aún mas primordial sostener las temperaturas a raya, y eso implica que los creadores limitan la asiduidad a la que un CPU puede operar para garantizar su longevidad.
  • La era multicore: tan mencionábamos anteriormente, ya que no podemos poseer frecuencias de horómetro mas altas, sí que podemos detallar con mas núcleos para optimizar el utilidad de cada nucleo y de las tareas que apuran aquellos núcleos simultáneamente. Aquí hay un abultado componente software —el aparato ejecutivo y las App deben apurar ese número de núcleos—, lo que posibilita realizar las cosas mas veloz con frecuencias de horómetro menores porque mas núcleos apoyan en esa tarea.

Hay distinto inconveniente fundamental, y tan apunta Iain McClatchie, que trabaja en verificación de CPU’s tan el MIPS R8000, mas allí de los transistores la barrera está en el diminuto cableado de aquellos procesadores.

Todas vías y pistas que comunican todos aquellos transistores y circuitos cuentan con una limitación primordial en en qué grado a la celeridad a la que pueden transmitir datos. Hablamos de escalas casi incompresibles, y este avezado hablaba cómo en el punto una puerta lógica cambia de estado se hará una transición en la que una señal requiere recorrer una distancia demasiado corta que habitualmente tarda en recorrer carencia de 10 picosegundos.

El inconveniente es que aquellos cables diminutos acaban atenuando la señal, lo que obliga a que para que la puerta lógica detecte el alteración sean necesarios cientos de picosegundos, que tan decimos parece poco insignificante inconveniente que es preocupante a estas escalas.

Para resolver el inconveniente entra en juego la que podría ser la tecnología de fibra óptica, gran esperanza de los estudiosos del tema. Otros confían en ese distinto ajuar mágico que sigue concediendo titulares inconveniente que por en este momento no ha logrado acudir a demasiado más: el grafeno.

Fibra óptica o grafeno tan candidatos para la futura CPU de 1 THz

No tenemos chips a 1 THz, inconveniente no será desde a posteriori porque diversos grupos de investigación no lo estén intentando. Un conjunto de investigadores de la Universidad de Jerusalén indicaban en marzo de 2018 cómo habían logrado inventar una tecnología que habilitaría la creación de CPU’s con velocidades que superarían el mítico terahercio.

Fibra

El secreto de esta tecnología estaría en el utilización de tecnología de fibra óptica en combinación con una estructura observación MONOS (metal-oxide-nitride-oxide-silicon) que posibilitaría inventar un mas reciente persona de circuito adaptado que en un 1º paso, afirman sus repsonsables, posibilitaría la creación de CPU’s con frecuencias de horómetro de entre 8 y 16 GHz. Eso sí: estos chips estarían destinados a la gestión de comunicaciones inalámbricas, al carencia de momento.

A esa idea se le suman opciones basadas en el grafeno, el ajuar que tiene años prometiendo avances importantes en diversas áreas. Varios investigadores del laboratorio de investigación HZDR (Helmholtz Zentrum Dresden-Rossendorf), la Universidad de Duisburg-Essen y el instituto Max Plank revelaban en agosto de 2018 cómo por primera ocasión el frafeno podía transformar señales eléctricas con frecuencias en el rango de los gigahercios para multiplicarlas de apariencia eficiente y acudir a de este modo a frecuencias del orden de los terahercios.

Según el Dr. Michael Gensh, 1 de los responsables del avance, “hemos resultado capaces de aportar la primera prueba directa de multiplicación de asiduidad de gigahercios a terahercios en una monocapa de grafeno y generar señales electrónicas en la grado de terahercios con una eficiencia notable”.

Esa aptitud del grafeno llevaba asamblea anticipándose, inconveniente estos investigadores han logrado usar pulsos electromagnéticos con frecuencias de entre 300 y 680 gigahercios y multiplicarlas inclusive por siete para llevarlas al rango de frecuencias de los terahercios.

Para dichos investigadores, este experimento posibilita demostrar que es factible concebir “componentes híbridos ultrarrápidos hechos de grafeno y semiconductores tradicionales“. Puede que el CPU convencional a un terahercio esté lejos, sí, inconveniente estos avances parecen vislumbrar su existencia en el futuro.

En Xataka | El futuro no está realizado sólo de grafeno

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La noticia Nunca hemos llegado a poseer CPU’s de terahercios, y estas aire las motivos fue publicada originalmente en Xataka por Javier Pastor .

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