View Full Version : [ Tesina di Maturità: l'overclock (cpu-onde quadre-transistor) ]
ToXSys_Dwn
14-03-2006, 14:52
Ciao a tutti
l'idea è venuta qualche mese fa, ripercorrendo le orme di altri studenti che avevano anticipato questo pensiero.
La mia intenzione è quella di fare una tesina di maturità su questo argomento, concentrandomi il + possibile sugli aspetti della fisica, ma anche di matematica e chimica e qualcosa di elettrica.
Chiedo una mano a tutti quelli k mi possono aiutare....
La struttura del lavoro cel'ho già in testa:
- introduzione sui processori, funzionamento, struttura, etc..
- focus sui semiconduttori (in questo caso silicio) x la realizzazione delle cpu, trattamento dei processi produttivi
- teoria sull'overclock: funzionamento dei transistor, generatore di clock, onde quadre, frequenza cpu, aumento tensione etc..
- pratica sull'overclock: questo è il punto in cui mi trovo meglio, penso di effettuare una dimostrazione che, grazie all'aumento di volt, permetta frequenze di funzionamento maggiori
Avrei bisogno dai cervelloni laureati in questo ambito, una mano soprattutto nella parte relativa alla teoria sull'overclock, quindi intendo ai transistor (che tipi caratterizzano le cpu che montiamo sulle nostre mobo), i generatori di clock (analogici e ultimamente digitali) e le onde quadre....
ho circa 2 mesi... la prima parte e l'ultima sono già pronte.
aiutatemi, vene sarò grato ^_^
Dragonx21
14-03-2006, 15:03
che scuola fai?
ToXSys_Dwn
14-03-2006, 15:05
che scuola fai?
liceo scientifico a torino...
mi servirebbero chiarimenti anche riguardo le capacità parassite ...
Dragonx21
14-03-2006, 15:11
urca.. il tasto che tocchi è più sull'ambito elettronico.. è dura che i tuoi prof ci capiscano qualcosa :D
ToXSys_Dwn
14-03-2006, 15:16
urca.. il tasto che tocchi è più sull'ambito elettronico.. è dura che i tuoi prof ci capiscano qualcosa :D
se mi puoi essere d'aiuto ti prego di postare qualcosa...
quello k voglio dimostrare prima teoricamente e poi sperimentalmente è che aumentando la tensione di funzionamento, riesca ad aumentare anche la frequenza teorica massima, questo dovuto al concetto di onda quadra che man mano che aumenta la frequenza, si discosta sempre + dalla sua forma ideale per diventare + curva e meno regolare, e il discriminante che mi permette di stabilire se il bit e 0 o 1 viene meno... quindi cado in instabilità.
qualche formula è sempre ben accetta ^_^ magari qualcuno che mi indicasse come legare a questo discorso il processo di carica e scarica di un condensatore e se soprattutto posso semplificare il mio dispositivo ad un condensatore.
help me plz
Dragonx21
14-03-2006, 15:24
controllo se quello che so sui generatori di clock è pertinente e ti faccio sapere;)
ToXSys_Dwn
14-03-2006, 15:28
controllo se quello che so sui generatori di clock è pertinente e ti faccio sapere;)
grazie mille :D
io so che tuttora si usano comunemente quelli analogici, ma ad esempio sn stati introdotti quelli digitali da intel, mi pare nell'ultimo chipset 975, cmq quello k mi interessa sapere è in pratica il funzionamento esemplificato del generatore di clock che dovrebbe dare origine alle onde quadre...
wow :eek: ... se non disturbo mi vorrei "iscrivere" a questo post... Si preannuncia davvero molto interessante! :sbav: :ave:
(mi limiterò ad ascoltare chi ne sa qualcosa...)
ToXSys_Dwn
14-03-2006, 15:49
wow :eek: ... se non disturbo mi vorrei "iscrivere" a questo post... Si preannuncia davvero molto interessante! :sbav: :ave:
(mi limiterò ad ascoltare chi ne sa qualcosa...)
grazie x il supporto morale :)
l'intenzione è ovviamente poi quella di pubblicare la tesina (ad esame avvenuto ovviamente) x condividere con gli altri appassionati il lavoro.
qualcuno mi sa dire qualcosa sulla teoria dei MOS e dei FET dei transistor?
mi servirebbe qualcosa anche sui portatori di carica (elettroni e lacune)... :fagiano:
quello k voglio dimostrare prima teoricamente e poi sperimentalmente è che aumentando la tensione di funzionamento, riesca ad aumentare anche la frequenza teorica massima, questo dovuto al concetto di onda quadra che man mano che aumenta la frequenza, si discosta sempre + dalla sua forma ideale per diventare + curva e meno regolare, e il discriminante che mi permette di stabilire se il bit e 0 o 1 viene meno... quindi cado in instabilità.
Dimostrazione in microelettronica e' una parola grossa se la si intende nel senso matematico del termine, si parte sempre da modelli, spesso piuttosto semplificati. Spesso e' piu' facile parlare di esperienze che di teoria.
Ad esempio non e' propriamente vero che aumentando la tensione il chip si spinge di piu', altrimenti che senso avrebbe farne di nuovi basterebbe pompare i vecchi, la realta' e che i produttori lasciano tolleranze nei propri prodotti e rinunciando a parte di esse (dando leggermente piu' tensione)si puo' ottenere un extra, ma se si eccede troppo il chip si rompe, come spingere un motore qualche centinaio di giri extra per guadagnare qualche KM/h.
Ci sono tanti fattori che influenzano le prestazioni di un chip, per esempio la temperatura di esercizio, i materiali utilizzati, ecc. e comunque la materia e' fonte di ricerca continua e brevetti cosi nemmeno si trovano trattazioni di tecnologie presenti che spieghino in dettaglio il funzionamento.
Per avventurarsi in quello che vorresti fare bisognerebbe sapere come funziona un circuito, sapere cosa e' un transistor, ecc non credo siano cose che si studiano al liceo scientifico;ti conviene cambiare argomento... non e' per scoraggiati ma non vedo nemmeno l'attinenza con qualcosa che hai studiato, magari spiega a grosse linee come e' fatto un calcolatore, le sue parti essenziali, magari grossolanamente come funziona internamente una cpu; ti risultera' piu' interessante e piu' facile.
P.S.
Onda quadra non esiste nella realta', e' solo un astrazione matematica ;)
MasterJukey
14-03-2006, 17:04
Io ti rendo solo noto che ti vai ad infilare in una delle parti più impestate dell elettronica.. poi le capacità parassite...
te sei matto :)
al liceo poi .. e senza basi di elettronica... concetti fisici che ti fanno capire i funzionamenti dei canali dei transistori... linearità, rumori di tensione e corrente... ecc ecc .. che si collegano a temperature di funzionamento ecc ecc...
ma sei sicuro ?? :muro:
Lascia stare... Le conoscenze di matematica e fisica sono mooolto oltre quelle che sa fare un liceale...
Iscrivi al corso di Ingegneria elettronica e ogni tuo dubbio verrà risolto... :)
mah... ragazzo mio in cosa ti vuoi cacciare? :D nn è x scoraggiarti, anzi è un argomento molto interessante, ma forse per una tesina di perito elettronico... sicuro ke i tuoi prof te la accettino... come fai a collegare aspetti del programma dell'ultimo anno o precedenti a questa tesina (storia, filosofia, latino, italiano...) riski di beccarti domande a scelta dei vari prof
lo dico x te ;)
cmq... la spiegazione è tuttosommato "semplice" : il prodotto ritardo potenza di una pota logica (o un collegamente di porte logiche) è con buona approssimazione prima lineare decrescente, poi presenta un tratto costante, ed infine cresce: ke significa? se aumenti la potenza entro certi limiti, diminuirà il ritardo di propagazione.
Xkè ci sono dei limiti? Qui entrano in gioco le limitazioni dei dispositivi: potenza dissipabile, capacità parassite, ...
L'approfondimento invece rikiede una buona base di elettronica. A cui occorre aggiungere una proficua conoscenza dei concetti di instabilità (e qui entra in gioco la teoria dei sistemi) se intendi anke mostrare matematicamente l'esistenza di tali limiti.
ToXSys_Dwn
14-03-2006, 17:33
rispondo un po a tutti
le vostre considerazioni sono vere, ma questa tesina non vuole essere cosi dettagliata come la state intendendo voi, è una tesina di maturità, mica di laurea ;)
quello che interessa a me l'ho già descritto nel primo post, le mie conoscenze di fisica e matematica non mi interessano + di tanto, le basi ci sono, questo è quello k conta, il resto melo studio da solo.
il punto centrale su cui volevo giocare è l'overvolt, e già qua (http://www.dinoxpc.com/Guide/OVERCLOCK/OCStability/pag3.asp) in modo semplice e intuitivo sono riuscito a chiarirmi le idee.
Volevo aggiungere altre cose ovviamente, prendendo spunto da qua (http://www.lithium.it/articolo.asp?code=48&pag=2).
Il funzionamento dei microprocessori a grandi linee l'ho già definito, mi manca la parte + specifica e microscopica se vogliamo dei transistor.
p.s. i MOS sono uno dei tipi di transistori ad effetto di campo (donde il nome MOSFET)
nn è ke esistono i MOS e POI i FET :p
d'altronde i FET nn si riducono ai soli Metal_Oxide_Semiconductor (es. ci sono i JFET)
ToXSys_Dwn
14-03-2006, 17:37
mah... ragazzo mio in cosa ti vuoi cacciare? :D nn è x scoraggiarti, anzi è un argomento molto interessante, ma forse per una tesina di perito elettronico... sicuro ke i tuoi prof te la accettino... come fai a collegare aspetti del programma dell'ultimo anno o precedenti a questa tesina (storia, filosofia, latino, italiano...) riski di beccarti domande a scelta dei vari prof
lo dico x te ;)
cmq... la spiegazione è tuttosommato "semplice" : il prodotto ritardo potenza di una pota logica (o un collegamente di porte logiche) è con buona approssimazione prima lineare decrescente, poi presenta un tratto costante, ed infine cresce: ke significa? se aumenti la potenza entro certi limiti, diminuirà il ritardo di propagazione.
Xkè ci sono dei limiti? Qui entrano in gioco le limitazioni dei dispositivi: potenza dissipabile, capacità parassite, ...
L'approfondimento invece rikiede una buona base di elettronica. A cui occorre aggiungere una proficua conoscenza dei concetti di instabilità (e qui entra in gioco la teoria dei sistemi) se intendi anke mostrare matematicamente l'esistenza di tali limiti.
grazie del tuo intervento.
premetto k non intendo collegare alcuna materia con la mia tesina, se non con fisica e se riesco chimica.
ti faccio una domanda. E' sufficiente dire che drogando un semiconduttore, quindi in questo caso il silicio, il generatore di clock (su cui attendo ancora qualche spiegazione) riesce ad avvicinare la forma delle onde quadre (anche se realmente non lo sono) in modo che il discriminante che mi dice "o 0 o 1" possa essere + preciso possibile, anche sotto frequenze di lavoro maggiori? (che quindi in qualche modo possono deformare la forma dell'onda?)
ToXSys_Dwn
14-03-2006, 17:40
p.s. i MOS sono uno dei tipi di transistori ad effetto di campo (donde il nome MOSFET)
nn è ke esistono i MOS e POI i FET :p
d'altronde i FET nn si riducono ai soli Metal_Oxide_Semiconductor (es. ci sono i JFET)
dunque, guarda 1 po sto link (http://it.wikipedia.org/wiki/Transistor)
i processori su che tipo di transistor si basano? vengono usate le giunzioni p-n? cosa posso dire sui trasportatori di carica (elettroni e lacune)?
Grazie ^_^
ToXSys_Dwn
14-03-2006, 17:46
ho trovato questo:
"L'industria dei semiconduttori è basata sul transistor che può essere meritatamente considerato il mattone fondamentale di qualsiasi circuito analogico o digitale moderno. Con esso si realizzano amplificatori, celle di memoria, circuiti logici, ecc. Esistono diverse famiglie di transistors, ognuna con le proprie caratteristiche (pro e contro), certo per il momento la tecnologia che copre da sola il 95% del mercato dell'elettronica mondiale è la tecnologia CMOS, la stessa usata ad esempio nei processori Athlon di AMD o nei vari Pentium di Intel."
e pure questo
"in realtà un transistor presenta resistenze al passaggio della corrente che producono calore per dissipazione termica e capacità parassite che impediscono al transistor di commutare velocemente fra lo stato di on e lo stato di off in quanto occorre aspettare il tempo necessario affinchè le cariche residue vengano 'smaltite'. Tutto questo limita pesantemente la velocità del clock di un microcircuito. Non solo, ma dobbiamo anche immaginare che, se fossimo grandi quanto un transistor, vedremmo distendersi davanti a noi Km di autostrade di metallo. Sono queste le metallizzazioni, che costituiscono 'le piste' attraverso le quali viaggiano i segnali dentro un microprocessore. Si può ben immaginare che a frequenza dell'ordine delle centinaia di MHz queste piste presentano notevoli resistenze al passaggio del segnale e notevoli effetti capacitivi, cioè accumulo delle cariche, e conseguente ostacolo al passaggio dei dati."
questo secondo pezzo potrebbe portarmi a dire che aumentando la frequenza di clock, aumento pure il passaggio di elettroni nelle metallizzazioni, e per effetto joule creo calore?
ToXSys_Dwn
14-03-2006, 17:50
altra piccola domandina...
qualcuno mi spiega cos'è la capacità parassita?
in questo contesto: "Il fondamentale problema dei transistor creati con questo procedimento è rappresentato dalle consistenti capacità parassite che si vengono a creare lungo l'interfaccia fra il pozzo del drogante e il substrato"
grazie del tuo intervento.
premetto k non intendo collegare alcuna materia con la mia tesina, se non con fisica e se riesco chimica.
ti faccio una domanda. E' sufficiente dire che drogando un semiconduttore, quindi in questo caso il silicio, il generatore di clock (su cui attendo ancora qualche spiegazione) riesce ad avvicinare la forma delle onde quadre (anche se realmente non lo sono) in modo che il discriminante che mi dice "o 0 o 1" possa essere + preciso possibile, anche sotto frequenze di lavoro maggiori? (che quindi in qualche modo possono deformare la forma dell'onda?)
un generatore di clock è fondamentalmente un circuito oscillatore, ovvero un dispositivo in grado di produre oscillazioni ad una frequenza prefissata, la cui stabilità dipende, oltre ke dal tipo di dispositivo usato (tipicamente un cristallo di quarzo o un amplificatore operazionale ad elevato guadagno non controreazionato) anke dalla precisione e dalle caratteristiche metrologiche deli altri componenti del circuito (cruciale è il ruolo delle capacità in genere). Può essere realizzato anche sfruttando il principio dell'isteresi (trigger di Smith).
La tua domanda è posta male, sembrerebbe ke drogando un semiconduttore si abbia un incremento della frequenza di lavoro. Ma il drogaggio di un semiconduttore non può (salvo opportune eccezioni) essere modificato "in itinere" ma è determinato dal processo produttivo (realizzato sulla base delle specfiche di progetto), quindi in fase di produzione. Quello su cui si agisce, come detto, è la "sovralimentazione", ke, entro certi limiti, può garantire la possibilità di un pilotaggio dei circuiti logici ad una frequenza + elevata.
dunque, guarda 1 po sto link (http://it.wikipedia.org/wiki/Transistor)
i processori su che tipo di transistor si basano? vengono usate le giunzioni p-n? cosa posso dire sui trasportatori di carica (elettroni e lacune)?
Grazie ^_^
queli citati come FET sono i JFET di cui ti dicevo.
circuiti logici integrati della famiglia CMOS
kiaro la giunzione pn è il principio fisico di funzionamento di un transistor
la conduzione può essere dovuta a queti 2 tipi di fenomeni: trasporto di carica negativa (elettroni) o positiva (lacune): dipende dal tipo di canale (cosiddetti "n" o "p") disponibile x la conduzione (vd. transistor).
questo secondo pezzo potrebbe portarmi a dire che aumentando la frequenza di clock, aumento pure il passaggio di elettroni nelle metallizzazioni, e per effetto joule creo calore?[/QUOTE]
aumentando la frequenza di sollecitazione, la resistenza opposta ai portatori di carica aumenta (c.d. effetto pelle), ergo aumenta la dissipazione termica, quindi il calore
ToXSys_Dwn
14-03-2006, 18:31
un generatore di clock è fondamentalmente un circuito oscillatore, ovvero un dispositivo in grado di produre oscillazioni ad una frequenza prefissata, la cui stabilità dipende, oltre ke dal tipo di dispositivo usato (tipicamente un cristallo di quarzo o un amplificatore operazionale ad elevato guadagno non controreazionato) anke dalla precisione e dalle caratteristiche metrologiche deli altri componenti del circuito (cruciale è il ruolo delle capacità in genere). Può essere realizzato anche sfruttando il principio dell'isteresi (trigger di Smith).
La tua domanda è posta male, sembrerebbe ke drogando un semiconduttore si abbia un incremento della frequenza di lavoro. Ma il drogaggio di un semiconduttore non può (salvo opportune eccezioni) essere modificato "in itinere" ma è determinato dal processo produttivo (realizzato sulla base delle specfiche di progetto), quindi in fase di produzione. Quello su cui si agisce, come detto, è la "sovralimentazione", ke, entro certi limiti, può garantire la possibilità di un pilotaggio dei circuiti logici ad una frequenza + elevata.
la tua spiegazione del generatore di clock mi è molto utile. grazie :D nel nostro caso sai dirmi a grandi linee cosa influenza la stabilità del nostro generatore di clock?
la mia domanda forse non è stata intesa bene, non volevo dire che aumentando i volt aumenta la freq, ma che posso aumentarla grazie all'aumento di volt
ToXSys_Dwn
14-03-2006, 18:35
aumentando la frequenza di sollecitazione, la resistenza opposta ai portatori di carica aumenta (c.d. effetto pelle), ergo aumenta la dissipazione termica, quindi il calore
quindi la temperatura posso legarla all'aumento di frequenza e all'aumento di tensione. hai qualche formula che descrive il comportamento di queste variabili?
PS: grazie 1000 ;)
Scusatemi se mi intrometto, ma facendo un istituto tecnico industriale, con specializzazione in elettronica e telecomunicazioni, attualmente in 4°, mi sono un attimo incuriosito...
Allora, un'esame di maturità sull'overclock...
Il sapere far funzionare oltre le specifiche dettate dal costruttore un microprocessore o microcontrollore...
Non è una scelta propriamente azzeccata per un liceo...
Però l'OC entra dappertutto... :D
Dalle mie conoscenze (purtroppo solo sui BJT, per adesso), ti posso fare un paragone molto semplice (a grandi linee, però rende benissimo l'idea, tratta da una spiegazione del mio prof... :D )...
Immagina il DIE del processore come una città, in cui i transistor fungono da semafori (transistor come interruttori), una volta inviato un impulso (stiamo parlando sempre di impulsi di tipo elettrico, mi raccomando!), questo deve arrivare in una certa destinazione, in un determinato punto, passando per gli "incroci" di transistor e percorrendo una determinata "strada" in una frequenza variabile di impulsi regolari, il clock...
Facciamo l'esempio di N° automobili che si inseguono a distanze perfettamente costanti l'una dall'altra in un circuito urbano... E che alcune hanno destinazione uguale ed alcune destinazione diversa verso qualche altra località... Se la frequenza di clock aumenta le "automobili" sono sempre in N° maggiore, perciò in grado di raggiungere la destinazione in tempo minore...
Ora, questi impulsi "automobili" hanno una tensione (in Volt) con la quale viaggiano sulle "strade", aumentandone la tensione, queste ipotetiche auto viaggeranno in modo + stabile rispetto a prima, ma con rischio di surriscaldarsi...
Da qui la necessità di dissipazione del calore generato...
Un procio normalissimo, come il mio Barton in signature, è overcloccato rispetto a default, alzando la tensione da 1,650V a 1,680V e la frequenza da 1833Mhz (BUS:166Mhz) a 2200Mhz (BUS:200Mhz) le temperature normali di esercizio (le famosissime idle e full load) sono aumentate in modo sensibile (3°C-4°C circa)...
Questo è solamente un esempio...
Inoltre può accadere un effetto ulteriore, il cosiddetto Burn-In...
Cos'è il Burn-In?
A grandi linee...
Il burn-in non è altro che un aumento della tensione di alimentazione del processore (o del microcontrollore) volto a lisciare le famose "strade" in modo che le cariche elettriche vi passino più agevolmente una volta che la tensione verrà ribassata nuovamente, successivamente a questo evento (che anche io ho applicato, in misura minima, però :D ) il processore sosterrà maggiori frequenze con voltaggi (tensioni di alimentazione) più bassi...
PS.Per gli esperti: il burn-in l'ho spiegato molto a grandi linee ;) ...
Spero che questo mio piccolo contributo possa servire, anke se un pò ne dubito, in quanto credo che queste cose già le sapessi...
Nel caso avessi detto castronerie, pregherei che mi fossero fatte delucidazioni su ciò che ho sbagliato, o che non ho precisato... :confused:
Ciao, seguo comunque questo thread per interesse... ;)
PS2. Buona fortuna, non è assolutamente un argomento facile...
88diablos
14-03-2006, 21:10
iscritto
veramente interessante ;)
ToXSys_Dwn
14-03-2006, 22:06
Scusatemi se mi intrometto, ma facendo un istituto tecnico industriale, con specializzazione in elettronica e telecomunicazioni, attualmente in 4°, mi sono un attimo incuriosito...
Allora, un'esame di maturità sull'overclock...
Il sapere far funzionare oltre le specifiche dettate dal costruttore un microprocessore o microcontrollore...
Non è una scelta propriamente azzeccata per un liceo...
Però l'OC entra dappertutto... :D
Dalle mie conoscenze (purtroppo solo sui BJT, per adesso), ti posso fare un paragone molto semplice (a grandi linee, però rende benissimo l'idea, tratta da una spiegazione del mio prof... :D )...
Immagina il DIE del processore come una città, in cui i transistor fungono da semafori (transistor come interruttori), una volta inviato un impulso (stiamo parlando sempre di impulsi di tipo elettrico, mi raccomando!), questo deve arrivare in una certa destinazione, in un determinato punto, passando per gli "incroci" di transistor e percorrendo una determinata "strada" in una frequenza variabile di impulsi regolari, il clock...
Facciamo l'esempio di N° automobili che si inseguono a distanze perfettamente costanti l'una dall'altra in un circuito urbano... E che alcune hanno destinazione uguale ed alcune destinazione diversa verso qualche altra località... Se la frequenza di clock aumenta le "automobili" sono sempre in N° maggiore, perciò in grado di raggiungere la destinazione in tempo minore...
Ora, questi impulsi "automobili" hanno una tensione (in Volt) con la quale viaggiano sulle "strade", aumentandone la tensione, queste ipotetiche auto viaggeranno in modo + stabile rispetto a prima, ma con rischio di surriscaldarsi...
Da qui la necessità di dissipazione del calore generato...
Un procio normalissimo, come il mio Barton in signature, è overcloccato rispetto a default, alzando la tensione da 1,650V a 1,680V e la frequenza da 1833Mhz (BUS:166Mhz) a 2200Mhz (BUS:200Mhz) le temperature normali di esercizio (le famosissime idle e full load) sono aumentate in modo sensibile (3°C-4°C circa)...
Questo è solamente un esempio...
Inoltre può accadere un effetto ulteriore, il cosiddetto Burn-In...
Cos'è il Burn-In?
A grandi linee...
Il burn-in non è altro che un aumento della tensione di alimentazione del processore (o del microcontrollore) volto a lisciare le famose "strade" in modo che le cariche elettriche vi passino più agevolmente una volta che la tensione verrà ribassata nuovamente, successivamente a questo evento (che anche io ho applicato, in misura minima, però :D ) il processore sosterrà maggiori frequenze con voltaggi (tensioni di alimentazione) più bassi...
PS.Per gli esperti: il burn-in l'ho spiegato molto a grandi linee ;) ...
Spero che questo mio piccolo contributo possa servire, anke se un pò ne dubito, in quanto credo che queste cose già le sapessi...
Nel caso avessi detto castronerie, pregherei che mi fossero fatte delucidazioni su ciò che ho sbagliato, o che non ho precisato... :confused:
Ciao, seguo comunque questo thread per interesse... ;)
PS2. Buona fortuna, non è assolutamente un argomento facile...
ciao e grazie
tutte le cose che hai detto le so, e vorrei anche inserire se possibile l'effetto burn-in nella mia tesina, dovuto all'elettromigrazione delle piste metalliche di rame che fungono da interconnessioni nel processore...
l'esempio della città è molto chiaro, infatti i chip da quello k ho letto in giro sn prpr fatti in quel modo, una miriade di piani e di collegamenti metallici nell'ordine del nanometro.
a proposito di questo, magari si poteva approfondire il processo di produzione dei processori... e i limiti che esso comporta, tanto da arrivare poi alla fisica quantistica (di cui volevo fare un accenno solamente si intende :))
Grazie a tutti :D
Iscrivo...sottoscrivo...e supporto!
Mi sei piaciuto...dacci dentro che io piano piano mi leggo tutto!
allora dico la mia ipotesi anche se non è assolutamente dimostrata!
io vedo la cpu come un sigolo carico (R), ora sappiamo che i transistor che la compongono hanno bisogno di una determinata corrente per commutare (I). viene da se che se io conosco la resistenza interna della cpu e la corrente che deve passare posso facilmente determinare la tensione (V)di alimentazione che devo applicare per farla lavorare ( V=RI). cosa succede se overclocco la cpu? semplice aumenta la temperatura di esercizio della cpu che "determina anche un aumento della resistenza interna" della stessa. ora per fornire la giusta corrente (I) che garantisca la commutazione dei trasistor o due possibiltà. 1) aumento la tensione di alimentazione, 2) miglioro la dissipazione e ripristino la resistenza interna originale.
allora dico la mia ipotesi anche se non è assolutamente dimostrata!
io vedo la cpu come un sigolo carico (R), ora sappiamo che i transistor che la compongono hanno bisogno di una determinata corrente per commutare (I). viene da se che se io conosco la resistenza interna della cpu e la corrente che deve passare posso facilmente determinare la tensione (V)di alimentazione che devo applicare per farla lavorare ( V=RI). cosa succede se overclocco la cpu? semplice aumenta la temperatura di esercizio della cpu che "determina anche un aumento della resistenza interna" della stessa. ora per fornire la giusta corrente (I) che garantisca la commutazione dei trasistor o due possibiltà. 1) aumento la tensione di alimentazione, 2) miglioro la dissipazione e ripristino la resistenza interna originale.
Si, è una visione giusta... ;)
Molto chiaro da capire..
ciao e grazie
tutte le cose che hai detto le so, e vorrei anche inserire se possibile l'effetto burn-in nella mia tesina, dovuto all'elettromigrazione delle piste metalliche di rame che fungono da interconnessioni nel processore...
l'esempio della città è molto chiaro, infatti i chip da quello k ho letto in giro sn prpr fatti in quel modo, una miriade di piani e di collegamenti metallici nell'ordine del nanometro.
a proposito di questo, magari si poteva approfondire il processo di produzione dei processori... e i limiti che esso comporta, tanto da arrivare poi alla fisica quantistica (di cui volevo fare un accenno solamente si intende :))
Grazie a tutti :D
Si si, infatti presumevo, come ho scritto, che queste cose le sapevi già, però volevo un attimo cercare di spiegare, con quell'esempio della città, come funziona un microprocessore realmente anke a ki, magari leggendo questo thread, non si intende molto di elettronica e vuole iniziare a capirci di più... :confused:
Ciao... ;)
Cos'è il Burn-In?
A grandi linee...
Il burn-in non è altro che un aumento della tensione di alimentazione del processore (o del microcontrollore) volto a lisciare le famose "strade" in modo che le cariche elettriche vi passino più agevolmente una volta che la tensione verrà ribassata nuovamente, successivamente a questo evento (che anche io ho applicato, in misura minima, però :D ) il processore sosterrà maggiori frequenze con voltaggi (tensioni di alimentazione) più bassi...
PS.Per gli esperti: il burn-in l'ho spiegato molto a grandi linee ;) ...
:D :D la parte sul "lisciare" e' veramente divertente. :sbonk:
Un elettrone smussa il sottosuolo di silicio in modo da diminuire la resistenza al flusso di corrente. :p
Senza offesa il burn-in e' un mito...
Il chip non e' solo composto dagli strati di silicio, c'e' il package, i contatti con la scheda madre, c'e' l'interfaccia tra il package ed il rivestimento esterno(la piastra di metallo), la pasta, il dissipatore, il circuito di alimentazione, la temperatura esterna, ecc... dire che con il tempo si spreme qualcosa extra quando variano tutti questi fenomeni non prova che le piste si siano appiattite, che il chip si e' "rodato"...troppe variabili possono essere variate ed influenzarne il funzionamento.
Se poi qualcuno mi mostra un bell'articolo su una rivista prestigiosa o nella letteratura della IEEE che spieghi in dettaglio questo fenomeno gli sarei grato perche' io non ho trovato nulla al riguardo...
:D :D la parte sul "lisciare" e' veramente divertente. :sbonk:
Un elettrone smussa il sottosuolo di silicio in modo da diminuire la resistenza al flusso di corrente. :p
Senza offesa il burn-in e' un mito...
Il chip non e' solo composto dagli strati di silicio, c'e' il package, i contatti con la scheda madre, c'e' l'interfaccia tra il package ed il rivestimento esterno(la piastra di metallo), la pasta, il dissipatore, il circuito di alimentazione, la temperatura esterna, ecc... dire che con il tempo si spreme qualcosa extra quando variano tutti questi fenomeni non prova che le piste si siano appiattite, che il chip si e' "rodato"...troppe variabili possono essere variate ed influenzarne il funzionamento.
Se poi qualcuno mi mostra un bell'articolo su una rivista prestigiosa o nella letteratura della IEEE che spieghi in dettaglio questo fenomeno gli sarei grato perche' io non ho trovato nulla al riguardo...
Difatti cosa ho detto?
A linee molto stratosfericamente grandi, tanto per fare capire un attimo solamente l'argomento... :D
Ciao
quindi la temperatura posso legarla all'aumento di frequenza e all'aumento di tensione. hai qualche formula che descrive il comportamento di queste variabili?
PS: grazie 1000 ;)
la temperatura è correlata all'aumento della potenza dissipata oltre ke alle variazioni della temperatura ambiente. L'incremento della temperatura è all'icnirca direttamente proporzionale con l'incremento della potenza, a patto ke questa non superi certi limiti. La costante di proporzionalità è detta resistenza termica e si misura in °C/W o K/W
formula (http://operaez.net/cgi-bin/mimetex.cgi?\Delta{T}=\Delta{Ta}+kP)
ToXSys_Dwn
15-03-2006, 19:55
la temperatura è correlata all'aumento della potenza dissipata oltre ke alle variazioni della temperatura ambiente. L'incremento della temperatura è all'icnirca direttamente proporzionale con l'incremento della potenza, a patto ke questa non superi certi limiti. La costante di proporzionalità è detta resistenza termica e si misura in °C/W o K/W
formula (http://operaez.net/cgi-bin/mimetex.cgi?\Delta{T}=\Delta{Ta}+kP)
inizio a capirci qualcosa di più. sto provando a sintetizzare tutte queste nozioni che mi state dando e che trovo sul web. inoltre devo ringraziare Iceman666 che mi ha dato una gigantesca mano fornendomi addirittura la sua tesi sullo stesso argomento..
appena ho tempo provo a fare un po di ordine e ovviamente chiedo conferme a d@vid ^_^
grazie a tutti :)
freddy69bz
16-03-2006, 09:48
anch'io molto interessato...
PS: ammetto che capisco poco...xò l'overclock mi attira da sempre!
interessato all argomento visto che devo ancora cominciare e mancano meno di 2 mesi
manuele.f
29-03-2006, 17:50
ciao ti riporto una parte di una relazione sulla legge di moore che ho fatto l'anno scorso per il diploma :)
ci sono delle considerazioni sulle problematiche legate alla miniaturizzazione.
"Per permettere integrazione di un numero sempre maggiore di transistor si è sviluppato un processo di miniaturizzazione che però ha dei limiti. Le tecnologie a semiconduttore prevedono un limite, dopodiché sarà necessario valutare altre soluzioni.
I problemi legati al processo di miniaturizzazione sono diversi.
Il primo è legato agli elementi droganti. Realizzando transistor dalle dimensioni sempre più piccole, affinché questi possano contenere la stessa carica, devono essere realizzati su supporti maggiormente drogati. Aumentando la concentrazione degli elementi droganti oltre ad un certo limite, questi cominciano ad aggregarsi formando degli ammassi che impediscono le attività elettriche.
Il secondo problema è legato alle porte che controllano il flusso di elettroni all’interno dei microprocessori. Queste hanno raggiunto dimensioni ridottissime, inferiori ai 2 nanometri , e per effetto tunnel nel caso in cui la porta è “chiusa” passa lo stesso una parte di elettroni.
Un'altra problematica è legata al drogaggio. Un wafer di silicio drogato presenta in tutti i casi zone più drogate e altre meno. Con componenti di dimensioni relativamente grandi questo effetto poteva essere trascurato, nel caso in cui i componenti sono molto piccoli può capitare che alcuni vengano realizzati in zone del wafer dove il drogaggio è maggiore e altri dove il drogaggio è minore pregiudicando così l’operatività del dispositivo."
ti allego anche una tabellina riassuntiva per quanto riguarda l'evoluzione delle cpu che ho creato spulciando degli archivi di intel:
http://img136.imageshack.us/img136/625/immagine2rn.th.jpg (http://img136.imageshack.us/my.php?image=immagine2rn.jpg)
Iscritto!
Davvero interessante!
Chiedo delucidazioni sul termine "drogaggio" e un chiarimento sul burn-in:
in teoria questo effetto si applica per diminuire la resistenza fisica del silicio aumentando in modo considerevole il vcore e successivamente abbassandolo per ottenere frequenze maggiori con un voltaggio con cui prima era impossibile?ma dunque nn è proprio il fenomeno dell'elettromigrazione applicato in un tempo relativamente breve?
spero di non aver detto scemenze,anche io frequento il liceo scientifico e sò molto poco sull'argomento,ma sono qui per imparare.
ciauzzzz
darkquasar
30-03-2006, 23:50
urca.. il tasto che tocchi è più sull'ambito elettronico.. è dura che i tuoi prof ci capiscano qualcosa :D
anch'io ho fatto lo scientifico e come tesina ho portato il motore elettrico a corrente alternata trifase...
Il mio prof di fisica non ci ha capito un tubo, gliel'ho spiegato sommariamente ma poi quando stavo partendo con le forumule mi fa "sì sì vabé non entriamo nei dettagli"...
io o preso ore e ore a spiegare fuel cell e biocrburanti alla prof d chimica e nn sn riuscito a farglielo capire. xo se nn me mette 10 je brucio casa
ToXSys_Dwn
31-03-2006, 16:52
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Davvero interessante!
Chiedo delucidazioni sul termine "drogaggio" e un chiarimento sul burn-in:
in teoria questo effetto si applica per diminuire la resistenza fisica del silicio aumentando in modo considerevole il vcore e successivamente abbassandolo per ottenere frequenze maggiori con un voltaggio con cui prima era impossibile?ma dunque nn è proprio il fenomeno dell'elettromigrazione applicato in un tempo relativamente breve?
spero di non aver detto scemenze,anche io frequento il liceo scientifico e sò molto poco sull'argomento,ma sono qui per imparare.
ciauzzzz
ciao runk
il termine burn-in indica il rodaggio di un componente elettrico (come per esempio una cpu) applicando una tensione alta. In questo modo le micropiste di interconnessione della cpu vengono "lisciate" dal fascio di elettroni che passa in maniera più abbondante del normale. in questo modo successivamente sarà necessaria meno tensione per far passare gli elettroni in quanto le piste sono state "malleate" dal fascio precedente. Se applicato eccessivamente, questo processo porta al fenomeno dell'elettromigrazione, con conseguente distruzione del processore :D
per ora la tesina è in fase di stallo, fra pochi giorni ci darò dentro, viste le vacanze di pasqua imminenti :D
ciao runk
il termine burn-in indica il rodaggio di un componente elettrico (come per esempio una cpu) applicando una tensione alta. In questo modo le micropiste di interconnessione della cpu vengono "lisciate" dal fascio di elettroni che passa in maniera più abbondante del normale. in questo modo successivamente sarà necessaria meno tensione per far passare gli elettroni in quanto le piste sono state "malleate" dal fascio precedente. Se applicato eccessivamente, questo processo porta al fenomeno dell'elettromigrazione, con conseguente distruzione del processore :D
per ora la tesina è in fase di stallo, fra pochi giorni ci darò dentro, viste le vacanze di pasqua imminenti :D
vorrei leggere il lavoro finito se nn ti secca,è un argomento che mi interessa moltissimo!
grazie della risposta e della disponibilità
ciauzzz
pincopall
31-03-2006, 23:05
bella l'idea, anche se da ingegnere ti posso assicurare che capire davvero il funzionamento non dico della cpu ma anche solo del transistor è praticamente impossibile con le conoscenze che si hanno al liceo, sia matematiche che fisiche! A grandi linee puoi descrivere il tutto, tanto dubito che in commissione ci sia qualcuno in grado di seguirti solamente o addirittura di farti una domanda :)
anche io cmq sono curioso di leggere il lavoro finale, e in caso ti serva qualche chiarimento sarò lieto di aiutarti (tempo permettendo)
In bocca al lupo :p
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