パソコンのクロック周波数 (from h2)

 パソコンは電気 (電子) で動いている事はご存知の事ですが、パソコンの基本性能の一つとして、クロック周波数というものがあります。 私が当初購入したパソコンの LC−475 (アップルパソコン) は 25MHZ (1993年)、現在の PCV−HX70B (ソニーパソコン) は 2.8GHz (2004年) です。 ほんの10年の間に100倍のスピードアップ。 これは人の歩行と、ジャンボ機のスピード程の差です。  このクロック周波数は、CPUが1回の計算 (演算) をするのに要するスピードの逆数ですが、電線を伝わる距離に置き換えると、光のスピードは 300,000km (3*10^10cm)、クロック周波数を 3GHz (3*10^9) とすると、びっくりなのは、1クロックあたり10cmとなります。  CPUが一つの計算の結果を出したとき、パソコン内部の 10cm先の電線 (基板上のバス―信号線) には、まだ一つ前の計算結果が伝わっている事になります (卑近な例ですが、家の電灯のスイッチをオンにしたら、先の電灯は消える事になったりする)。  これだけクロックが早くなってくると、電気的な処理は同時進行ではなくなっており、信号が電線・基板上を、時間をかけて伝わっていくイメージなのですね。  現在ではほとんどの演算処理が、CPUの内部で実行されており (CPU内では1cmにも満たない線の長さなので、一クロックの伝達距離からして1/10に満たない)、現在では問題ないのでしょうが、このままクロック周波数が上がっていくと、CPU内部でもこの問題は無視できなくなりますね。  これを解決する抜本的な方法として、半導体デバイス (Memory、CPUもしかり) 内を立体構造 (縦構造 ― サンドイッチのようなもの ― 現在の半導体デバイスは面構造) にすることにより (縦方向は0.01cmにも満たない構造が可能ですから)、上記の問題は数段解決されます。 ちなみに、大きなビルのフロアーを端から端に移動するより、上の階に移動する方が、ずっと距離が近いですよね。  半導体の立体構造が出来た暁には、圧倒的な処理スピードのアップが可能となります。 その結果、パソコンの性能が大きく変革し、現在と全く異なる形と機能をもっているのでしょうね (変革の一つは、思考のダイレクトリンクでしょうか。 入力装置は、マウスやキーボードではなくなり、自分の頭で考えたことが、即、大画面立体モニターに映し出され、脳で指令しただけで、ロボットが代わりに手足となって動いてくれる時代になっているかも・・・・でも、SFもどきで、ぞーっとします!!)。  話しは変わりますが、先日TVでやっていた地球シミュレータ (スーパーコンピュータ) の演算速度は60THz (現在の最新パソコンの1万倍のスピード) だそうです。このコンピュータでは、地球規模の気象状況が100年先まで計算できるそうです。 でも、計算結果は大変悲惨なものでした。
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