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1000
4004
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10
1
1970
1975
1980
1985
1990
1995
2000
2005
2010
Jahr
Abbildung 1.3.
Entwicklung der Transistorzahlen von Prozessoren der letzten 40 Jahre.
Die Ordinate ist logarithmisch skaliert. Die Kreuze entsprechen einzelnen Prozessoren. Die
eingezeichnete Gerade zeigt ideales exponenzielles Wachstum an. Das Wachstum der
Transistorzahlen ist bislang also etwa exponentiell verlaufen (Verdoppelung alle zwei
Jahre)
pazitaten/Kondensatoren mussen bei Schaltvorgangen geladen werden) und
dem Quadat der Versorgungsspannung
U
.
Wachsende Transistorzahlen steigern also die Leistungsaufnahme uber den
Term
C
und indirekt auch uber die Aktivitat
A
. Leider steigert auch ei-
ne Erhohung der Taktfrequenz die Leistungsaufnahme. Die drastischen Stei-
gerungsraten der Taktfrequenz in den vergangenen Jahren waren nur des-
halb moglich, weil es gelungen ist, die Versorgungsspannung immer niedri-
ger zu halten. Das Halbieren von
U
reduziert die Leistungsaufnahme auf
ein Viertel. Unglucklicherweise beeinflusst die Versorgungsspannung die ma-
ximal mogliche Takfrequenz negativ. Die Unterscheidung zwischen 0- und
1-Zust
ยจ
andenwirdnamlich mit steigender Taktfrequenz und bei sinkender
Versorgungsspannung schwieriger.
Zwei Ansatze werden in letzter Zeit immer starker verfolgt: Einerseits ver-
sucht man, gerade nicht benotigte Teile eines Prozessors abzuschalten, was
den Term
A
beeinflusst. Andererseits werden Strategien zur Parallelverarbei-
tung verfolgt. Die Idee basiert auf der theoretischen
Uberlegung, dass zwei
