昔のCPU vs 今のCPU

気になったのでChatGPTに聞いてみた

質問

昔のCPUは莫大なエネルギーを使っていたのは本当ですか？

ChatGPT

はい、その通りです。昔のコンピュータは今日のものと比べて非常に大きく、多くのエネルギーを消費していました。例えば、1940年代後半に開発されたENIAC（Electronic Numerical Integrator and Computer）は、約167平方メートルの広さを占め、約17,468個の真空管、70,000以上の抵抗器、10,000個のコンデンサ、1,500個のリレー、6,000個の手動スイッチを使用し、約150キロワットの電力を消費していました。これに対して、現代のCPUは非常に小さいチップの上に数十億のトランジスタを集積し、はるかに少ない電力で動作します。

質問

ENIACと同性能のCPUはどれくらいの大きさで再現できますか？

ChatGPT

ENIACと同等の計算能力を持つ現代のCPUは非常に小さく、指先に乗るサイズで再現できます。実際、多くの現代のスマートフォンや小型デバイスのCPUは、ENIACよりもはるかに高い計算能力を持ちながら、数センチメートル四方のサイズで動作します。ENIACが占めていた数百平方メートルのスペースと比べると、技術の進歩は非常に顕著です。現代のチップは数十億のトランジスタを含み、ナノメートル単位で製造されています。これにより、非常に高い計算能力と効率が実現されています。

質問

逆にENIACほどの大きさを持つ現代のCPUはどんな性能になりそうですか？

ChatGPT

ENIACほどの大きさの現代のCPUを想像すると、その性能は非常に驚異的なものになるでしょう。現代のCPUのトランジスタは非常に小さく、数ナノメートル（10億分の1メートル）のスケールで製造されています。例えば、2023年時点での高性能CPUでは、7nmまたは5nmプロセスが一般的で、これらのCPUは数十億のトランジスタを含んでいます。

ENIACが約167平方メートルを占めていたとすると、その巨大なスペースに現代のCPUトランジスタを詰め込むことができれば、理論上は数千兆から数京（10の16乗）個のトランジスタを配置できるかもしれません。これは現代のスーパーコンピュータの性能をも遥かに超えるレベルです。

ただし、これはあくまで理論上の話であり、実際には熱の問題、電力供給、信号の伝送遅延、製造技術の制限など、多くの実用上の障害があります。そのため、ENIACの大きさで現代のCPUを製造することは現実的ではありませんが、この例えは現代のマイクロエレクトロニクス技術の進歩がいかに顕著かを示しています