CPUのマイクロチップを動かしている力は、力学的にはなんと呼ぶのでしょうか。静電力?、それとも何か別の名前ですか。


シフトレジスタ上の、ビットを操作するための、力のことです

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  • 登録:2012/04/14 07:24:11
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回答(4件)

id:NAPORIN No.1

なぽりん回答回数4647ベストアンサー獲得回数8512012/04/14 08:12:40

id:ShinRai

あああああ、なるほど、電圧の圧は、圧力の圧だったのですね。

低電圧化、信号電圧、、、。

ありがとうございました

2012/04/14 08:46:33
id:papavolvol No.2

papavolvol回答回数1073ベストアンサー獲得回数1982012/04/14 12:31:25

ポイント25pt

CPUのマイクロチップの動作を簡単に説明します。
とてもとても単純化して説明します。
チップの中にものすごくたくさんの池があると思ってください。
それぞれの池の一方が川につながっていて、水門が閉まっています。
それぞれの池のもう一方が海につながっていて、水門が閉まっています。
池の水は空っぽです。
川の方の水門を開けると池に水が貯まります。
海の方の水門を開けると池の水が流れ出て空になります。
池に水があるのが1、池に水がないのが0です。
CPUのマイクロチップは、池に水があるかないかで、1と0の判断をします。

もう少し、現実に近づけます。
チップの中にものすごくたくさんのトランジスタがあると思ってください。
それぞれのトランジスタの一方が電池につながっていて、スイッチが切れています。
それぞれのトランジスタのもう一方がアースにつながっていて、スイッチが切れています。
トランジスタは空っぽです。
電池の方のスイッチをつなぐとトランジスタに電荷が貯まります。
アースの方のゲートをつなぐとトランジスタの電荷が流れ出て空になります。
トランジスタに電荷があるのが1、トランジスタに電荷がないのが0です。
CPUのマイクロチップは、トランジスタに電荷があるかないかで、1と0の判断をします。


>CPUのマイクロチップを「動かしている力」は、
マイクロチップは実は動いていないんです。

>力学的にはなんと呼ぶのでしょうか。
力学的には何も動作していないんです。

CPUチップの中にある、何ギカという信じられないほどたくさんの数のトランジスタに、電池から電子を少し入れたり、アースして電子を少し出したりして、電荷があるかないか見てみているだけなのです。

つまり、CPUのマイクロチップは実は動いていなくて静止していて、力学的には何も動作していなくて、電子が少し出たり入ったりしているだけなんです。

電気が力学的に何かを動かすのを「電気xxx」と呼んで、力学的には何も動かさないけれど電子を出し入れして論理判断や計算をするのを「電子xxx」と呼んで区別します。

「電気洗濯機」や「電気掃除機」や「電気自動車」と、「電子計算機」や「電子制御」や「電子書籍」などと使い分けますね。



http://blog.livedoor.jp/papavolvol/

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id:papavolvol

1秒間に1アンペアの電流が運ぶ電子の数は、6に0を18個付けた数です。
CPUは1つのトランジスタのゲートの幅が32nmのものが主流です。32nmは100万分の32ミリです。例えば代表的なIntelのCPUで、トランジスタの数は99,500万個というスペックになっています。
1.1Vで95Wの消費電力のモデルがあります。計算するとCPU全体で86アンペアの電流が流れています。トランジスタの数は 99,500万個ですから、トランジスタ1個あたり概算で平均100万分の86アンペアの電流になります。
(100万分の86アンペア)に(6に0を18個付けた数)を掛けた数が概算で1つのトランジスタに1秒間に出入りする電子の数の平均だという試算ができます。
計算すると516に0を12個つけた数字になりました。これだけの数の電子が1つのトランジスタに1秒間に出入りするという計算になります。
あくまで試算です。

2012/04/21 15:07:56
id:papavolvol

電圧の「圧」は、圧力の圧と同じ漢字ですが、電圧は圧力ではないですよ。
英語の「electric current」を訳すときには、「electric」=「電」、「current」=「流」なので「電流」で良かったんですが。
電圧は「electric pressure」ではなくて「voltage」なんです。
英語の「voltage」を「電圧」と訳したのは、かなり苦しい和訳ですね。

2012/04/22 05:17:02
id:taroe No.3

taroe回答回数1099ベストアンサー獲得回数1322012/04/16 17:27:36

ポイント25pt

電圧だと思います。

現在のデジタル回路は、電圧モードで動作してるので。

電圧でなくて電流を利用する物もありますが
あまりうまくいていません。
http://q.hatena.ne.jp/answer

id:ShinRai

やはり電圧と呼んでいいのですね。
ありがとうございました。

2012/04/17 10:07:50
id:ruirui01231 No.4

ruirui01231回答回数641ベストアンサー獲得回数172012/04/17 09:20:21

id:ShinRai

参考になるHPをご紹介くださりありがとうございました。

2012/04/17 10:20:47
  • id:takejin
    力学的というところだよね。超微小領域では、電子と空孔が動いているから、力学ではあるけど。でも支配しているのは「電磁気力」。ファインマンの「量子電磁気学」がこの世界の法律。力学という大くくりは似合わない。
  • id:NAPORIN
    CPUとかRAM(マザーボードに挿すやつ)って揮発メモリやん。そしたら上から下(アース)まで電圧かけとかんと記憶も保持できないやん。
    SSDとかUSBも基本はRAMとおなじでちっこい電池だかコンデンサだかで電圧ごととめてるのかとおもってたけどどうなんだったっけ。
     
    電気力学ってタイトルの講義を受けたこともおおーむかしですけどありますので、電磁気学を力学的に語るのもあながちまちがってないとおもいますよ。
  • id:NAPORIN
    ↑USB「メモリ」ね。
  • id:papavolvol
    CPU のキャッシュやレジスタ、それに DRAM のトランジスタのスイッチは、電圧をかけ続けている間、クロック周波数ごとにメモリー内容を保持する仕組みになっています。
    SSD や USB メモリーで使われているフラッシュメモリは、電圧をかけ続けなくてもメモリー内容を保持してくれます。その代わりスイッチの動作が遅いので、記憶を長期間保持するのは得意ですが、計算や論理判断の時には遅すぎて使えないんです。
    また、CPU のキャッシュやレジスタ、DRAMには理論上は寿命がありません。しかし、SSD や USB メモリに使われているフラッシュメモリには、書き込み回数の寿命があります。
    それぞれの長所と短所を活かして使い分けられています。

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