От транзистора до компьютера

Цитата (evilsun @ 30 июн 2026 в 15:30)

ТС, вот меня всегда интересовал такой вопрос. Зачем на процессоре постоянный рост числа транзисторов идет? Сам транзистор - еще понятно как работает. Несколько - тоже еще картинка складывается. Однако их сейчас на процессоре многие миллиарды. Для примера в ZX80 (чип ZX Spectrum) было меньше 10 тысяч транзисторов. Вот что эти миллиарды сейчас делают? Неужели настолько больше команд стало? И как они связаны с производительностью? Просто часто слышно, что чем больше транзисторов, тем мощнее процессор. За счет чего? Если к примеру взять операцию инкремента и два процессора с равной тактовой частотой, но разные по транзисторному числу. Где этот инкремент пройдет быстрее (до максимального значения типа Int32 например). И еще вот интересно. В процессоре есть физические регистры разной разрядности. Они дублируются физически? Может условный регистр EAX сдохнуть и как поведет себя процессор при этом?

Если сдох регистр, то проц на помойку. Нахрена там что-то дублировать?

Сами по себе транзисторы являются частью и/или/не элементов. Растет их число не потому, что увеличивается число команд, а потому, что процы уже давно кэшируют память, а так же занимаются многими другими оптимизационными вещами, которых в том же 80286 еще не было.

Банальный инкремент в большинстве случаев занимает один такт, так что если меряться инкрементами, то все решит лишь частота. Поэтому некоторые последние Pentium 4 одноядерники по этому параметру положат современные процы.
Но фишка в том, что однозадачные режимы остались лишь в очень узких специализациях, все решает многозадачность.

для чего на примере команда для выравнивания стека? он же не использовался?

я про 2 nopa

Цитата (evilsun @ 30 июн 2026 в 15:30)

ТС, вот меня всегда интересовал такой вопрос. Зачем на процессоре постоянный рост числа транзисторов идет? Сам транзистор - еще понятно как работает. Несколько - тоже еще картинка складывается. Однако их сейчас на процессоре многие миллиарды. Для примера в ZX80 (чип ZX Spectrum) было меньше 10 тысяч транзисторов. Вот что эти миллиарды сейчас делают? Неужели настолько больше команд стало? И как они связаны с производительностью? Просто часто слышно, что чем больше транзисторов, тем мощнее процессор. За счет чего? Если к примеру взять операцию инкремента и два процессора с равной тактовой частотой, но разные по транзисторному числу. Где этот инкремент пройдет быстрее (до максимального значения типа Int32 например). И еще вот интересно. В процессоре есть физические регистры разной разрядности. Они дублируются физически? Может условный регистр EAX сдохнуть и как поведет себя процессор при этом?

Во-первых, в Синклере процессор называется Zilog Z80, который включает в себя систему команд Intel 8080 и еще много полезных дополнительных.

Рост числа транзисторов связан с двумя параметрами:
- разрядность. Z80 - 8 разрядный (158 команд), современные - 64 - разрядные (поддержка набора инструкций x86, x86-64, MMX, SSE, SSE2, SSE3, SSSE3, SSE4.1, SSE4.2, AES, AVX, AVX2, AVX-512, BMI1, BMI2, F16C, FMA3, EM64T.).
- архитектура. В Z80 одно "ядро", нет кэша, нет блока алгебраических функций (sin, cos, log...), нет аппаратного медиа-ядра (обработка видео и звука), нет блока управления памятью и т.д. В современных ЦП они нужны для ускорения вычислений и каждый блок содержит миллионы этих транзисторов.

Инкремент в новых процессорах на порядок быстрее из-за тактовой частоты, так как все операции только в ядре (АЛУ), вычисление кривых также быстрее из-за наличия блока алгебраических функций, перемещение спрайта по экрану почти мгновенно.
Возьмите старенький 486DX33 и попробуйте воспроизвести простой МР3 файл тем же WinAmp'ом, а затем тот же эксперимент на каком-нибудь Ryzen и почувствуйте мощь миллионов транзисторов!

Условный регистр EAX сдохнуть не может, если не нарушен режим эксплуатации (напряжение, температура, частота). Дублирования нет - это снижает быстродействие.

Цитата (Avaddon74 @ 29 июн 2026 в 21:40)

И так, всё началось с изобретения транзистора,

Да ладно!
Ламповые компы вперёд появились. В 1944г.
Наша ЭВМ -М1 заработала в 1949г.

Ну всё, набежали супер программисты с Силиконовой долины и начали своими (письками) знаниями выебываться. А мне вот статья понравилась, ТСу спасибо!
Размещено через приложение ЯПлакалъ

Мне статья очень понравилась.
Пишите ещё)

Всегда считал следующие: Чем профессиональней человек или специалист, тем проще он может объяснить сложные вещи. Довелось мне пообщаться с человеком который был профессором в медицине. Сложные вещи этот человек смог объяснить очень примитивным языком. В какой-то момент было сомнение, а в собственном ли уме этот человек. В итоге всё подтвердилось и сработало. ТС, давай ещё!!!
Размещено через приложение ЯПлакалъ