Hiện nay, các cpu được sản xuất ngày càng có nhiều nhân xử lý hơn, xung nhịp cao hơn. Việc các hãng công nghệ chạy đua với nhau để sản xuất ra các cpu có hiệu năng cao hơn khiến cho các giải pháp tản nhiệt hiện nay đang không bắt kịp với sự phát triển đó.
Những bộ vi xử lý cao cấp của Intel và AMD nếu không có tác động để cân chỉnh trong Bios sẽ không thể đạt được hiệu năng vốn có bởi gặp tình trạng quá nhiệt. Không chỉ vậy, quá nhiệt trong thời gian dài có thể gây hư hỏng CPU, giảm tuổi thọ của linh kiện.
Các giải pháp tản nhiệt hiện nay đang gặp vấn đề là phải tản nhiệt cho một diện tích quá nhỏ (là IHS của CPU), vậy bạn có bao giờ thắc mắc tại sao các nhà sản xuất không thử làm nhân vi xử lý to hơn để có thể giải quyết được vấn đề nhiệt độ không?
Việc làm to die CPU (bộ xử lý trung tâm) không phải là giải pháp tối ưu để tản nhiệt tốt hơn, bởi vì có một số yếu tố kỹ thuật phức tạp cần được cân nhắc:
-
Kích thước và hiệu quả xử lý
- Tăng kích thước die làm việc thiết kế khó hơn: Hiệu suất của CPU không chỉ phụ thuộc vào kích thước của die mà còn vào cách các transistor bên trong được thiết kế và sắp xếp. Việc tăng kích thước có thể tạo ra sự phức tạp không cần thiết trong thiết kế và sản xuất.
- Các transistor ngày càng được thu nhỏ, cho phép tích hợp nhiều hơn vào một không gian nhỏ, giúp tăng hiệu suất mà không cần làm to die.
-
Chi phí sản xuất CPU
- Làm to die sẽ tăng chi phí sản xuất: Die CPU được sản xuất từ các tấm silicon wafer lớn. Nếu tăng kích thước của từng die, số lượng CPU mà nhà sản xuất có thể tạo ra từ mỗi tấm wafer sẽ giảm. Điều này làm tăng chi phí sản xuất mỗi chip.
-
Hạn chế về điện trở và điện dung
- Tăng kích thước của die sẽ tăng điện trở và điện dung, gây ra nhiều vấn đề trong việc duy trì tốc độ xử lý cao, tăng độ trễ tín hiệu, và khó kiểm soát hiệu suất. Chúng ta có ví dụ là CPU AMD ryzen threadripper, với bản chất bên trong là ghép nhiều Die chung vào trong 1 CPU
- Một die lớn hơn cũng có thể yêu cầu dòng điện lớn hơn, dòng điện lớn hơn đồng nghĩa với sinh nhiệt nhiều hơn
-
Yếu tố về không gian và tích hợp
- CPU hiện đại thường được sử dụng trong không gian nhỏ gọn như laptop hoặc thiết bị di động. Tăng kích thước của die sẽ khiến việc tích hợp các thành phần khác trong hệ thống (RAM, GPU, mạch điện, v.v.) trở nên khó khăn hơn hoặc bất khả thi.
Tóm lại, việc làm to die CPU không phải là giải pháp hiệu quả cho vấn đề tản nhiệt. Thay vào đó, các nhà sản xuất tập trung vào thiết kế vi kiến trúc, vật liệu tiên tiến, và giải pháp tản nhiệt bên ngoài để cải thiện khả năng tản nhiệt mà vẫn giữ kích thước CPU nhỏ gọn và hiệu quả. Cho nên ta hay nghe các nhà sản xuất hay quảng cáo về tiến trình sản xuất chip của mình (14nm, 10nm hay 7mn…)
