Eu sei que uma CPU simples (como Intel ou AMD) pode consumir 45-140 W e que muitas CPUs operam em 1,2 V, 1,25 V, etc.
Portanto, supondo que uma CPU opere em 1,25 V e tenha TDP de 80 W ... ela usa 64 Amps (muitos amps).
Por que uma CPU precisa de mais de 1 A em seu circuito (assumindo transistores FinFET)? Eu sei que na maioria das vezes a CPU está ociosa e os 60 A são todos "pulsos" porque a CPU possui um relógio, mas por que uma CPU não pode operar a 1 V e 1 A?
Um transistor FinFET pequeno e rápido, por exemplo: 14 nm operando a 3,0 GHz precisa de quantos amplificadores (aproximadamente)?
Correntes mais altas fazem com que os transistores sejam ligados e / ou desligados mais rapidamente?
Respostas:
Edit: so http://www.synopsys.com/community/universityprogram/documents/article-iitk/25nmtriplegatefinfetswithraisedsourcedrain.pdf tem uma figura para a capacitância de porta de um FinFET de 25nm. Vou chamá-lo de 0,1 fF para manter as coisas simples. Aparentemente, varia de acordo com a tensão de polarização e certamente varia de acordo com o tamanho do transistor (os transistores são dimensionados de acordo com sua finalidade no circuito, nem todos os transistores terão o mesmo tamanho! Os transistores maiores são 'mais fortes', pois podem alternar mais corrente, mas eles também têm maior capacitância de porta e requerem mais corrente para acionar).
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Segundo a Wikipedia , as principais CPUs lançadas em 2011 tinham de 0,5 a 2,5 bilhões de transistores. Supondo que uma CPU com 1 bilhão de transistores consome 64A de corrente, a corrente média é de apenas 64nA por transistor. Considerando frequências de operação de vários GHz, é surpreendentemente pouco.
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