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  • 1 # 使用者180050323619

    CPU執行速度受電場的速度影響,電場的速度等於光速,所以說CPU的執行速度受到光速的影響也是有道理的。

    但實際情況更復雜一些。

    CPU中有大量的電容、電晶體等,電場在透過這些元器件的速度要低於光速,比如電容的充放電時間就很慢(相對光速而言),並且導線介質本身也會影響電場傳播速度。所以最終在CPU的層面上,電場的實際傳播速度要低於光速,不是專門做這方面的,手頭沒有具體資料,印象裡大概是幾千到幾萬km/s的樣子。

    需要特別提醒的是:電場的速度不等於電子的速度,電子的速度很低,並且跟溫度相關(熱運動)。

    因為電場在CPU上傳播的速度很慢,所以CPU的主頻實際上是會受到電場的速度的影響的。

    假設CPU上電場的速度是100000km/s,Intel i7-9700k的Die Size是177mm^2,按正方形算的話,大概是13*13mm,計算得到的理論的主頻上限就是100000km/13mm,大概7.69GHz,實際理論值要高一些,主要原因包括:CPU採用流水線機制,不同區域的頻率並不是完全一致的,最終主頻能更高。但就現在的民用CPU來說10~20GHz應該是一個極限值。

    關於電流、電場的內容,參見:

    電流有速度嗎?如果有下面這個問題怎麼解釋?

    電流訊號的速度?

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    發現很多人並不仔細看回答,我直接拿diesize計算只是為了舉例,我後面講了CPU上整體並不是一個頻率,是有流水線的。但堆流水線並不是沒有上限的,況且佔面積大頭的cache的頻率必然是一致的,否則資料一致性都不一定能保證。

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