История изменений

Думается мне, что у трансатлантического телеграфа главная проблема была с ёмкостью линии. Там получался огого какой большой конденсатор, который в совокупности с высоким сопротивлением провода, образовывал RC-цепочку, которую для передачи сигнала приходилось заряжать-разряжать.

У процессоров, кстати, тоже такие проблемы бывают. На гигагерцах даже несколько миллиметров проводника имеют достаточную ёмкость, чтобы она играла роль с учётом того, что сам проводник имеет толщину в десятки нанометров - сопротивление у него большое. А ещё есть паразитные индуктивности. В итоге эта LRC-цепочка ограничивает пропускную способность канала. И да, модулировать сигнал идея плохая. Ибо эта цепочка ещё и неплохой НЧ-фильтр. А модулировать придётся частотой как минимум в 2 раза выше (теорема Котельникова). В итоге сигнал совсем загасится. К тому же бессмысленное усложнение схемы. И тут нет никакой скорости света, просто банальнейшая формула t = R * C (ещё индуктивность как-то к ней приделать для полноты картины, хотя и так всё ясно).

Касательно скорости света. У частоты 5 ГГц период получается 200 пикосекунд. За это время свет проходит 6 сантиметров. То есть если какие-то два блока находятся дальше, то они за 1 такт обменяться данными не успеют. Будет некий ненулевой «пинг». Точнее 6 сантиметров это только в одну сторону, а нам же ещё ответ от блока получить нужно. В итоге уже 3 сантиметра получается. И это с идеальными транзисторами, которые мгновенно открываются. То есть если у нас, условно, какой-нибудь кеш работает на этой частоте, то он должен быть ближе к ядру, чем 3 сантиметра, иначе ядру придётся ждать ответа (конечно, конвейеры частично решают проблему, но это не панацея), пропуская такт.

Процессор размером с пирамиду ничем не будет отличаться по эффективности от просто кластера компьютеров. Потому что отдельные его части будут вынуждены работать независимо, иначе всё будет тормозить.

Витая пара работает нормально, потому что:

1) Там жилы толще на несколько порядков, а ещё разнесены дальше. В итоге сопротивление и паразитные ёмкости малы. И всё равно на тысячи километров витую пару не кидают (во всяком случае явно не с целью передачи гигабит данных).

2) Там приём и передача независимые процессы. В смысле, можно отправлять пакет, забив на то, что получателю он придёт с задержкой. Ибо пользователя пинг в несколько миллисекунд вполне устраивает. А вот для АЛУ или ОЗУ такой пинг неприемлем.

Думается мне, что у трансатлантического телеграфа главная проблема была с ёмкостью линии. Там получался огого какой большой конденсатор, который в совокупности с высоким сопротивлением провода, образовывал RC-цепочку, которую для передачи сигнала приходилось заряжать-разряжать.

У процессоров, кстати, тоже такие проблемы бывают. На гигагерцах даже несколько миллиметров проводника имеют достаточную ёмкость, чтобы она играла роль с учётом того, что сам проводник имеет толщину в десятки нанометров - сопротивление у него большое. А ещё есть паразитные индуктивности. В итоге эта LRC-цепочка ограничивает пропускную способность канала. И да, модулировать сигнал идея плохая. Ибо эта цепочка ещё и неплохой НЧ-фильтр. А модулировать придётся частотой как минимум в 2 раза выше (теорема Котельникова). В итоге сигнал совсем загасится. К тому же бессмысленное усложнение схемы. И тут нет никакой скорости света, просто банальнейшая формула t = R * C (ещё индуктивность как-то к ней приделать для полноты картины, хотя и так всё ясно).

Касательно скорости света. У частоты 5 ГГц период получается 200 пикосекунд. За это время свет проходит 6 сантиметров. То есть если какие-то два блока находятся дальше, то они за 1 такт обменяться данными не успеют. Будет некий ненулевой «пинг». Точнее 6 сантиметров это только в одну сторону, а нам же ещё ответ от блока получить нужно. В итоге уже 3 сантиметра получается. И это с идеальными транзисторами, которые мгновенно открываются. То есть если у нас, условно, какой-нибудь кеш работает на этой частоте, то он должен быть ближе к ядру, чем 3 сантиметра, иначе ядру придётся ждать ответа (конечно, конвейеры частично решают проблему, но это не панацея), пропуская такт.

Процессор размером с пирамиду ничем не будет отличаться по эффективности от просто кластера компьютеров. Потому что отдельные его части будут вынуждены работать независимо, иначе всё будет тормозить.