WIe viel schneller können Eurer Meinung nach Prozessoren noch werden? Sind wir nicht schon ziemlich nah am theoretischen Maximum angelangt?
Die aktuelle Prozessortechnologie ist zumindest keine Zehnerpotenz vom Maximum mehr entfernt. Das Wettrennen um immer höhere Frequenzen wurde von allen Herstellern schon vor vielen Jahren aufgegeben. Dafür gibt es gute Gründe. Die zu lösenden physikalischen Probleme stehen in keinem nutzbringenden Verhältnis mehr zur Mehrleistung.
An erster Stelle stehen die großen Verlustleistungen, die in Form von Wärme abtransportiert werden müssen. Platt ausgedrückt: Man kann die Prozessoren mit brauchbaren Aufwand einfach nicht mehr hinreichend kühlen.
Höhere Frequenzen bedeutet gewissermaßen zwangsläufig auch eine Verkleinerung der Strukturen. Schon bei einer Taktfrequenz von rund einem Gigahertz kann sich der elektrische Strom nur noch rund 20 cm weit zwischen zwei Takten bewegen; und 20 cm ist keine lange Strecke, wenn man berücksichtigt, was während eines Taktes alles passiert.
Mit zunehmender Verkleinerung können auch die Strukturen nicht "einfach so" verkleinert werden, Dioden und Transistoren müssen neu konstruiert werden, denn bei diesen Micro-Strukturgrößen erzeugt alleine die "Bauform" schon eigene - unerwünschte - Effekte.
Da die Laufzeit des elektrischen Signals ggf. länger sein kann, als ein Taktimpuls, müssen einige Komponenten asynchron betrieben werden, was das Design nicht gerade vereinfacht.
In der Summe ist eine stete Erhöhung der Taktfrequenz eine Sackgasse.
Seit vielen Jahren gehen die Prozessorhersteller daher dazu über, mehr Funktionalität und auch mehrere Kerne in den Microprozessor zu integrieren. Mit Parallelisierung und dem direkten Integrieren von - zuvor - externen Komponenten in den Mikroprozessor kann man deutlich mehr erreichen, als durch weitere Miniaturisierung.
Aktuelle Mikroprozessoren kommen im Spitzenlastbetrieb auf etwas über 4 Gigahertz. Mit entsprechend sehr aufwendiger Kühlung (flüssiger Stickstoff) kann man vielleicht 10 Gigahertz erreichen.