Wie schnell können Prozessoren noch werden?

Ich muss dir leider sagen, dass du recht viel Mist erzählt hast!
Ab 2:00 mit den Aufgaben sequenziell.
Dies ist nur zum Teil korrekt. Wäre eine parallelisierung nicht möglich, wären Multikernprozessoren sinnfrei! Die Aufgaben werden von den Anwendungen auf verschiedene Kerne aufgeteilt und reduzieren somit die Berechnungszeit. Wenn nun ein Prozess nur einen Kern benötigt, kann ein anderer Prozess die restlichen freien Kerne nutzen.

Die Strukturbreiten sind nicht durch die Quantenmechanischen Eigenschaften begrenzt, sondern dadurch, dass die Isolationsschicht zwischen den Leiterbahnen so schmal sind, dass Elektronen diese mühelos passieren können. Dies liegt u.a. daran, dass (bildlich gesprochen) die Mauer nicht mehr so undurchlässig ist und sich große Löcher auftun, durch die sich die Elektronen bewegen können.

Höhere Geschwindigkeiten durch Schichtung:
An sich korrekt aber mit ein paar Macken. Eine Schichtung auf mehreren Ebenen hat den Vorteil, dass man die Abstände zwischen den Transistoren reduzieren kann.
Als Rechenbeispiel: Elektronen bewegen sich etwa mit Lichtgeschwindigkeit (~300.000.000 m/s) durch einen Leiter. Wenn man einen Prozessor mit 4GHz (4.000.000.000 Pulse pro Sekunde (1Hz = 1/s)) taktet, ist die Entfernung, die ein Elektron in einem Puls zurück legen kann: 300.000.000 m/s / 4.000.000.000 Hz = 3/40 m = 7,5cm
Da die Elektronen aber nicht die gesamte Zeit in eine, sondern bei der Hälfte der Zeit zurück fließen, ist die Entfernung nur noch etwa 3,75 cm. Unter der Betrachtung, dass ein Si-Kristall des Prozessors nur wenige mm² groß ist, scheint das doch recht viel zu sein, aber die Leitungswege sind sehr lang auf einem Chip!
Geht man aber eine Ebene nach oben/unten, muss man sich nicht immer durch den gesamten Chip bewegen, sondern kann auf kürzerem Weg die Transistoren erreichen.
Die Vorteile sind: Kürzere Wegstecken zwischen den Transistoren; Reduktion von unnötigen Leitungswegen.

- Moore'sches-Gesetz:
Nicht das Moore'sche Gesetz liegt richtig, sondern die Prozessorhersteller sehen sich gezwungen dem zu entsprechen. Somit ist die eigentliche Ursache für die Korrektheit nicht in der Prognose, sondern bei der Umsetzung des "Gesetzes" durch die Prozessorhersteller.

- Leistungssteigerung
Einen wichtigen Punkt hast du vergessen. Eine enorme Leistungssteigerung kann man erzielen, wenn man einfach mal performanter programmieren würde!
Wenn man überlegt wie viel Leistung einfach durch Java-Anwendungen sinnlos vergeudet werden .......
Bestes Bsp. hierfür ist Minecraft. Es ist einfach sowas von langsam, dass selbst Intel Core i7 7700k Probleme haben.
Java findet auch immer mehr Anwendung im Bereich Automotive. Dies liegt aber nur daran, dass die Prozessoren nun leistungsstark genug sind um Java-Anwendungen flüssig ausführen zu können. Dabei gibt es Anwendungen seit mehreren Dekaden in Autos die Prozessorleistungen benötigen, wie sie ein normaler Schultaschenrechner hat.
Java ist was Parallelisierung angeht ein perfektes Negativbeispiel. Es kann noch immer nicht parallel arbeiten und belastet nur einen Kern. Einige Programmierer entwickeln ihre Anwendungen sogar so weit, dass die nicht genutzten Kerne "geblockt" werden und somit die Leistung noch weiter reduzieren.
Was bringen also deutlich leistungsstärkere Prozessoren mit mehr Kernen, wenn die Anwendungen diese nicht ideal nutzen oder gar einschränken?

Der Typ heißt nicht "Morden", sondern "Gordon". Das Gesetz ist auch nicht nach seinem Vor-, sondern nach seinem Nachnamen benannt. :D

versucht du über die 10 min zu kommen? du Schlingel ( ͡° ͜ʖ ͡°)

Moore's Law sagt nicht aus, dass die Rechenleistung verdoppelt wird alle 18 Monate, sondern dass die Anzahl der Transistoren in einem IC sich alle 18 Monate verdoppelt. Das sind 2 verschiedene Dinge.

Man kommt übrigens jetzt bereits an "weiche" Grenzen. Denn bei Unterschreiten der 20nm (etwa) ist ein
einzelner Transistor nicht mehr billiger herzustellen als in der Generation zuvor. Und das andere grosse
Problem ist, dass man immer mehr "tote Bereiche" in einem Prozessor braucht weil sonst die Hitze lokal
auf dem Die zu gross wird. Das hat die Mitentwicklerin des ARM Prozessors, Sophie Wilson, in mehreren
Vorträgen, die man hier auf YT auch findet, erzählt.

hahaha :D elektrotechnik ? :D davon sind auch viele in meiner FH - ich studiere angewandte informatik mit multimedia technik . wir arbeiten eng mit etechnikern zusammen :D

Die Weiterentwicklung wird wahrscheinlich auch aus Marketingsicht etwas gebremst. Vielleicht wäre es möglich in 18 Monaten einen 3 mal so schnellen Prozessor zu entwickeln. Allerdings gäbe es ja dann keinen Grund mehr alte Prozessoren zu kaufen, die dann einfach im Regel vergammeln^^

Warum macht man nicht einfach die Prozessoren grösser?

und wieso macht man keine Prozessoren die in 14 nm gefertigt aber vier mal so groß sind? Wieso muss es immer exakt die gleiche Größe sein? Wieso kann man nicht mehrere Prozessoren in eine große "hülle" mit mehr Pins packen?
(ich glaube das eigentliche derzeitige Problem sind die Mainboards)

Tolles Video! : D

Lieber Valentin, für den Privatbereich wird es noch lange dauern, bis die Quanten-Computer kommen. Ich denke, dass aktuelle Thema der nächsten Jahre sind Kohlenstoff-Nano-Röhrchen, die den von dir benannten Effekt entgegenwirken bzw. verschwinden lassen sollen. Also erstmal Option 1 denke ich

Du machst genau die Videothemen die mich interessieren! Abo

AMD hat Ryzen rausgebracht wartet ab die CPUs werden schon noch schneller werden ;D

Die frage die sich mir dabei stellt ist, wenn diese Super Computer alle Möglichkeiten gleichzeitig abgeht sind unsere Passwörter noch sicher ? Oder allgemein alles was wir digital Speicher ?

wo werden cpus schneller? bei arms vielleicht, sandy bridge und die darauf folgenden generationen waren immer nur 9% schneller. auch sind aktuelle smartphones Socs doch nichtmal ansatzweise so schnell wie x86er in laptops.
wie sollen die cpus denn schneller werden, wenn man mehr zusammenschaltet? viele anwendungen werden die mehrkerner unterstützen können, außer man erfindet sowas wie reverse hyperthreating, dann würden sich auch die cpus mit mehr als 4 kernen mal lohnen.

toll

schön dass du ein solches video machst

WOW! Super Interessant! :)

Kann man ein Smartphone CPU überhaupt mit ein X86 CPU Kern Vergleichen?

Hey Valentin kennst du Seiten oder Videos auf irgendwelchen Plattformen die Transistoren erklären und vor allem tief in das Thema Halbleiter das Video von Brainfaq ist leiner nicht so tiefgründig wie ich dass brauche.

Cool das du Valentin bist.