EDIT : questa domanda ha portato a una lunga discussione. È fondamentale capire che il fatto che la velocità delle CPU non sia aumentata negli ultimi anni è legato ad aspetti commerciali e non direttamente a problemi tecnici o fisici. È possibile controllare questo collegamento per le frequenze più elevate ottenute con le CPU esistenti mediante overclocking e supercooling.
Dall'invenzione del primo PC e fino agli inizi del 2000, il parametro principale di ciascuna CPU era la sua frequenza (frequenza massima di funzionamento). I produttori hanno cercato di escogitare nuove tecnologie che consentiranno frequenze più elevate, e i progettisti di chip hanno lavorato molto duramente per sviluppare micro-architetture che consentissero al chip di funzionare su una frequenza più alta.
Tuttavia, quando i chip sono diventati più piccoli e più veloci, è emerso il problema della dissipazione del calore: quando l'intera quantità di calore generato dalla commutazione dei transistor non è stata dissipata, i chip sono stati danneggiati. Gli ingegneri hanno iniziato a collegare i dissipatori di calore ai processori, quindi ai fan, ma alla fine sono giunti alla conclusione che l'approccio di aumentare la frequenza della CPU non è più pratico in termini di prestazioni aggiuntive per costo aggiunto.
In altre parole: le frequenze delle CPU possono essere aumentate, ma ciò rende le CPU (in realtà, non le CPU ma i meccanismi di raffreddamento) troppo costose. I consumatori non compreranno computer costosi se esiste un'alternativa .
In generale, gli attuali processi tecnologici consentono un funzionamento ad altissima frequenza (molto al di sopra di ~ 3GHz che Intel di solito usa, e persino il 5GHz di AMD non è il limite massimo). Tuttavia, il costo associativo dei dispositivi di raffreddamento richiesti a queste alte frequenze è troppo elevato.
Vorrei sottolineare questo: non esiste alcun effetto fisico che impedisce lo sviluppo di processori a 8-10 GHz con la tecnologia attuale . Tuttavia, dovrai fornire un meccanismo di raffreddamento molto costoso per evitare che un tale processore si bruci.
Inoltre, i processori di solito lavorano in "raffica" - hanno periodi di inattività molto lunghi, seguiti da periodi brevi ma molto intensivi (e quindi ad alto consumo di energia). Gli ingegneri potrebbero costruire un processore da 10 GHz che funziona alle frequenze più alte per brevi periodi di tempo (e non è necessario alcun raffreddamento aggiuntivo perché i periodi sono brevi), ma questo approccio è stato anche declinato come inutile (elevati investimenti nello sviluppo rispetto a guadagni discutibili ). Tuttavia, a seguito di futuri miglioramenti microarchitettura, questo approccio può essere riconsiderato. Sono convinto che questo processore AMD a 5 GHz non funzioni costantemente a 5 GHz, ma aumenta il suo clock interno al massimo durante brevi raffiche.
LIMITE FISICO:
esiste un limite fisico a un clock rate massimo raggiungibile per ogni tecnologia di processo (che dipende dalle dimensioni minime delle funzionalità della tecnologia), tuttavia penso che l'ultimo processore Intel che era stato davvero spinto a questo limite fosse Pentium 4. Ciò significa che oggi, quando la tecnologia avanza e le dimensioni minime delle funzionalità si riducono (nel frattempo in conformità con la legge di Moore), l'unico vantaggio di questa riduzione è che è possibile adattare più logica nella stessa area (gli ingegneri non spingono più la frequenza della CPU ai limiti della tecnologia).
A proposito, il limite sopra non può aumentare per sempre. Leggi la legge di Moore e i problemi associati al suo ulteriore apparecchio.