Сколько ГГц можно выжать из z80 на современном техпроцессе 14нм?

ну начни с того, что весь З80 и обвязка поместятся на SOC

И что ты будешь делать с бешеным спектрумом?

конпелять же!

Где тэг «Научная фантастика»?

Проводнику все равно: часть он современного процессора или старого, потолок по частоте будет одинаковый.

вот это была бы турба в играх... :) А вообще, да, было бы классно. только что в памятью делать?

Будет то же самое, что с pentium 4, только пропорционально хуже.

А как же тогда транзисторы под сотни ГГц? Ведь они существуют.

Оптический транзистор ©, но технология ещё не развита.

Чего толку от такой скорости, если он не умеет в кеширование, суперскалярность, векторизацию. Будет сотня мегафлопсов по цене топового i7.

зато Элита будет 60fps.

Ты б ещё на Денди мир пособирал.

По-моему зависимости тактовой частоты от техпроцесса ожидать не стоит, на 14 нм он будет просто очень миниатюрным и холодным, но все тем же z80

А как же тогда транзисторы под сотни ГГц? Ведь они существуют.

Если и существуют где-то, кроме лаборатории, то не в составе чипа.

(Кремниевые транзисторы)

Pentium 4 до 10 разгоняли по слухам.

Pentium 4 до 10 разгоняли по слухам.

С использованием жидкого азота. Не, это экстрим. Надо воздушное охлаждение.

Не будет сотни мегафлопсов, эти процессоры не умеют fp, и эмуляция её на 8-и битах адово медленная.

1, максимум 2 ГГц, если оставаться в рамках оригинальной архитектуры. Если же делать его конвеерным, суперскалярным и с риском внутри, то добъёшься тех же ~4-5ГГц, но кому нужен 4ГГц восьмибитник?

очень холодным

Первая проблема при разгоне процессора, которая проявляется до всяких квантовых проблем и ограниченности скорости света, - перегрев. Ибо чем выше частота, тем выше тепловые потери (потому что нужно чаще перезаряжать затворы полевых транзисторов). Соответственно, уменьшив техпроцесс можно поднимать частоту до тех пор, пока процессор не станет таким же горячим как раньше. А поскольку тепловыделение из-за уменьшение техпроцесса упало, то максимальная частота будет выше.

Оригинальный Z80 бесконвейерный же, мегагерц 800 максимум получится.

Частота = 1 / длина наиболее длинного пути комбинационной логики между регистрами в схеме / время переключения одного транзистора

у z80 «длина наиболее длинного пути комбинационной логики между регистрами в схеме» велико

люто бешено конпелять!

При чём тут это, болезный? Скорость переключения зависит от мобильности носителей заряда — в графене или GaAs она на порядки (для GaAs — в разы) выше, чем в кремнии, и частоты порядка десятков гигагерц для них совершенно нормальны.

а какой предел, кстати, был для z80? На спектрумах же стоял тактовый генератор, который упирался в память, а процессор мог работать быстрее.

InSb ещё интересная тема. Подвижность электронов примерно в 10 раз выше, чем в GaAs.

Погугли, например, NE3514S02-A. Очень даже существуют и очень давно используются (думаешь как спутники связи обслуживают 100500 каналов или транслируют кучу HD и FullHD каналов), вот только цена очень кусачая (около 200 рубликов за штучку), а на проц таких транзисторов надо очень много (где-то 1 000 000 000 штучек), т.е. процик будет стоить 200 млрд-ов рублей и будет размером с пирамиду Хеопса. Можно найти и поменьше, но цена будет побольше.

а какой предел, кстати, был для z80?

NMOS версия - 8МГц, CMOS версии до 20МГц.

Ловко ты посчитал цену и размер процессора по цене и размеру дискретного транзистора K-диапазона.

Давай ты, очень грубо прикинешь цену? ОК?

вы сойдитесь сначала, сколько в оригинальном z80 транзисторов было :)

Думаю 8Mhz должно хватить.

8500.

а откуда тогда >где-то 1 000 000 000 штучек

Сейчас прикинем стоимость Z80 с использованием твоего метода. Берём дискретный МОП транзистор 2N7002 стоимостью 4 рубля, умножаем на 8500 транзисторов, получаем 34 тыс.рублей и размер с хорошую тумбу.

Хотел было применить передовую методику оценки к Core i7, но как-то страшно стало.

Нужно учитывать, что большинство программ использовали частоту процессора для своих каких-то расчетов взаимодействия с юзверем и другим оборудованием, то веселенький 1ГГц получится, прям реактивный.

чойта я вообще запутался, вы за уменьшение технологий считаете или наоборот? :) Я сдуру решил, что вы про 14нм транзисторы :)

Не, это демонстрация абсурдности оценки peregrine на простом ретроспективном примере. 2N7002 - обычный дискретный кремниевый МОП малой мощности, имеет размер кристалла порядка десятков микрон. По параметром годится для рабочих частот оригинального Z80. Внезапно, тупое умножение даёт абсурдную цену и размеры.

Точнее, у 2N7002 кристалл скорее пара сотен микрон, но не суть.

ясно. значит можно дальше мечтать о кластере z80 и Элите в труколоре и 60 fps ;)

Скорость переключения зависит от мобильности носителей заряда — в графене или GaAs она на порядки (для GaAs — в разы) выше, чем в кремнии

Даже самые шустрые электроны в GaAs не догонят электромагнитную волну в Si.

частоты порядка десятков гигагерц для них совершенно нормальны.

А для оптического транзистора — терагерцовый диапазон совершенно нормален.

Нет. Использование частоты для расчётов времени - это традиции Apple 1/2/3. Там никаких часов, никаких прерываний. Но в apple не z80. Там, где z80, там, как правило, система более цивилизованная.

Даже самые шустрые электроны в GaAs не догонят электромагнитную волну в Si.

Почитай что ли про вот это: http://www.nature.com/ncomms/2016/160613/ncomms11880/full/ncomms11880.html

To modern eyes, the Cerenkov effect offers a direct and ultrafast energy conversion scheme from charge particles to photons. The requirement for relativistic particles, however, makes Cerenkov emission inaccessible to most nanoscale electronic and photonic devices. Here we show that graphene plasmons provide the means to overcome this limitation through their low phase velocity and high field confinement.

размером с пирамиду Хеопса

Оно не может быть быстрым и при этом иметь такие габариты. Скорость света не обманешь. Т.е. между блоками ЦПУ будут существенные задержки сводящие на нет скорость сами блоков.

как спутники связи обслуживают 100500 каналов или транслируют кучу HD и FullHD каналов

Ты сейчас про цифровую обработку или про RF-усилители? Если про обработку то обычно там asic/fpga на обычном кремнии. Но надо ли спутнику что-либо обрабатывать? БОльшую часть работы должны наземные станции делать, спутник только ретранслирует, имхо.

хм, а мне чет подумалось что таймеров там никаких не было.

Скорость переключения зависит от мобильности носителей заряда — в ... GaAs она ... в разы ... выше, чем в кремнии,

Проблема в том, что в современных процессорах кремний давно используется только как подложка. Все активные компоненты давно делаются из других веществ, включая арсенид галлия. Иначе мы бы так и сидели на мегагерцах.

Сделать Z80 по новым технологиям не проблема, и тактовая частота несколько гигагерц достижима. Имхо.

Cerenkov effect offers a direct and ultrafast energy conversion scheme from charge particles to photons.

Дык, ты сравнивал, V(e): GaAs vs Si, а про «Черенкова в графене» — это уже другая история.

На нынешнем технологическом уровне управлять волновыми пакетами в «кремнёвых» наночастицах проще, чем плазмонами в графене, особенно учитывая размерность 2D графен супротив 3D Si. Какой вариант окажется «на заводе» покажет только время.

Все активные компоненты давно делаются из других веществ, включая арсенид галлия.

Это, мягко говоря, не так. Полупроводниковые материалы, отличные от кремния, используются го-о-ораздо меньше, и в основном, в специализированных приложениях. Обычные «гигагерцовые» процы от интеля и AMD (как и видияхи) вполне себе кремниевые.

Дык, ты сравнивал, V(e): GaAs vs Si, а про «Черенкова в графене» — это уже другая история.

Я отвечал на тезис про то, что оптика «всегда быстрее» электроники, что, мягко говоря, не 100% верно. Да и, помнится, графеновые транзисторы на сотни гигагерц (про терагерцы не уверен) тоже вроде IBM делал.

Какой вариант окажется «на заводе» покажет только время.

Какой бы ни оказался, мне кажется, что в среднесрочной перспективе это будут электронные (хоть на графене, хоть на каких-нибудь других полупроводниках), а не оптические устройства. Так что и смотреть надо на фундаментальные ограничения полупроводников, а не на оптику.

Не было. На всяких продвинутых клонах спектрума типа PROFI даже кнопка переключения частоты проца со стандартной на повышенную и обратно стояла - на повышенной всякий софт пускался, а для игр стандартная ставилась, чтобы не мельтешило всё.

тезис про то, что оптика «всегда быстрее» электроники, что, мягко говоря, не 100% верно.

А я этого и не утверждал, мой тезис был: «Даже самые шустрые электроны в GaAs не догонят электромагнитную волну в Si» .

мне кажется, что в среднесрочной перспективе это будут электронные

Согласен, но по причинам не физическим, а финансово-промышленным.

Так что и смотреть надо на фундаментальные ограничения полупроводников, а не на оптику.

Не согласен, ибо у оптики есть решающие преимущества в тотальной интеграции оптических транзисторов и волноводов в 3D структуре с возможностью глобального распараллеливания потоков команд и данных. Нет необходимости физического преобразования носителей информации (за исключением r/w из внешнего мира). Помехозащищённость и радиационная стойкость — вне конкуренции. Перспективы у оптики более привлекательные.

Перспективы у оптики более привлекательные.

А что там с размером элементов? Не должны ли они быть сравнимы с длиной волны, что для оптического диапазона — сотни нанометров?

А что там с размером элементов?

«Размер имеет значение» © :)

Не должны ли они быть сравнимы с длиной волны, что для оптического диапазона — сотни нанометров?

Должны, но не обязаны, например, нанооптика и нанофотоника от и до рассматривает новые типы световых полей, локализованных в нанометровых областях пространства.