Je sais qu'un processeur simple (comme Intel ou AMD) peut consommer de 45 à 140 W et que de nombreux processeurs fonctionnent à 1,2 V, 1,25 V, etc.
Donc, en supposant qu'un processeur fonctionnant à 1,25 V et ayant un TDP de 80 W ..., il utilise 64 ampères (beaucoup d'amplis).
Pourquoi un processeur a-t-il besoin de plus de 1 A dans son circuit (en supposant des transistors FinFET)? Je sais que la plupart du temps, le processeur est inactif et que les 60 A sont tous des "impulsions" car le processeur a une horloge, mais pourquoi un processeur ne peut-il pas fonctionner à 1 V et 1 A?
Un transistor FinFET petit et rapide, par exemple: 14 nm fonctionnant à 3,0 GHz a besoin de combien d’ampères (environ)?
Un courant plus élevé fait-il que les transistors s'allument et / ou s'éteignent plus rapidement?
Réponses:
Edit: so, http://www.synopsys.com/community/universityprogram/documents/article-iitk/25nmtriplegatefinfetswithraisedsourcedrain.pdf a un chiffre correspondant à la capacité de grille d’un FinFET à 25 nm. Je vais juste l'appeler 0,1 ff pour garder les choses simples. Apparemment, cela varie avec la tension de polarisation et cela variera certainement avec la taille du transistor (les transistors sont dimensionnés en fonction de leur fonction dans le circuit, tous les transistors ne seront pas de la même taille! mais ils ont également une capacité de grille plus élevée et nécessitent plus de courant à piloter).
En branchant 1,25 volts, 0,1 fF, 3 GHz et , le résultat estα=1 0.375μA . Multipliez cela par 1 milliard et vous obtenez 375 A. C'est le courant de grille moyen requis (charge par seconde dans la capacité de grille) pour commuter 1 milliard de ces transistors à 3 GHz. Cela ne compte pas le «tir au travers» qui se produira lors de la commutation dans la logique CMOS. C'est aussi une moyenne, donc le courant instantané peut varier beaucoup - pensez à la façon dont la consommation de courant diminue de manière asymptotique à mesure que le circuit RC se charge. Contourner les condensateurs sur le substrat, le boîtier et la carte de circuit imprimé pour lisser cette variation. Évidemment, il ne s’agit que d’un chiffre approximatif, mais cela semble être le bon ordre de grandeur. Cela ne prend pas non plus en compte le courant de fuite ou la charge stockée dans d'autres parasites (c.-à-d. Le câblage).
la source
Selon Wikipedia , les meilleurs processeurs publiés en 2011 avaient entre 0,5 et 2,5 milliards de transistors. En supposant qu'un CPU avec 1 milliard de transistors consomme 64A de courant, le courant moyen n'est que de 64nA par transistor. Si l’on considère des fréquences de fonctionnement de plusieurs GHz, c’est étonnamment peu.
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