Tietokoneprosessorien laskentatehon kehittyminen ja siihen vaikuttavat tekijät

Abstract

Tietokoneprosessorit ovat kehittyneet historian aikana räjähdysmäisesti. Tämän tutkielman tarkoituksena on käsitellä tietokoneprosessorien laskentatehon kehitystä ja siihen johtavia syitä. Tutkielma on kirjallisuuskatsaus, joka suoritettiin etsimällä tietoa aiheesta enimmäkseen UTU Volter ja Google Scholar -tietokannoista. Tutkielma ei sisällä itse suoritettuja tutkimuksia, vaan suoritettiin pelkästään etsimällä tietoa. Tutkielmassa huomattiin, että tietokoneprosessorien laskentatehon kehitys on ollut eksponentiaalista. Laskentatehon kasvuun on vaikuttanut lukuisat tekijät. Transistorien määrä on moninkertaistunut sekä niiden koko on pienentynyt alle tuhannekseen ensimmäisestä tietokoneprosessorista. Niiden kasvanut määrä ja pienempi koko on mahdollistanut suuremman määrän loogisia yksiköitä, jotka voivat suorittaa yhä monimutkaisempia laskutoimituksia tehokkaammin nostaen laskentatehoa. Prosessorien kellotaajuudet ovat myös nousseet yli 8000-kertaisiksi, joka on mahdollistanut paljon nopeamman ohjelmien suorituksen. Myös tekniikat, joilla ohjelmat suoritetaan ovat parantuneet. Näistä esimerkkejä ovat haarautumisen ennakointi ja liukuhihnakäsittely. Nämä tekniikat mahdollistavat ohjelmien tehokkaamman suorituksen vähentäen viiveitä ohjelman suorituksessa. Laskentatehon massiivinen kehitys on siis monen tekijän summa, eikä vain yksittäisen tekijän ansiota.