VLSI: suponga que un teléfono celular contiene 60 millones de transistores. ¿Qué tan grande es un teléfono celular así si el teléfono usa tubos de vacío en lugar de transistores, suponiendo que los tubos de vacío tengan un volumen de 1 pulgada cúbica?

Answer 1

Los tubos de vacío eran considerablemente más grandes que 1 pulgada cúbica, pero de todos modos.

1 válvula equivale aproximadamente a 1 transistor, lo que le dará un teléfono de 60 millones de pulgadas cúbicas o aproximadamente 1000 metros cúbicos (para nosotros que trabajamos en unidades SI) y eso supone que no tiene espacio entre cada válvula. Si desea que quepa en su bolsillo estirado de unos 10 cm x 10 cm, ¡sería un teléfono con barra de 10 kilómetros de altura!

Las válvulas necesitan espacio entre ellas porque usan y disipan mucha energía. Calcule 5 vatios por válvula, lo que significa 300 megavatios para hacer funcionar su teléfono celular con válvula. Una batería de teléfono normal se almacena en el orden de 10 vatios por hora, así que además de su varilla de válvula de 10 km de largo, necesitará 30 millones de baterías de teléfono para mantener su teléfono funcionando durante solo 1 hora. Con un grosor de 5 mm cada uno, sería una pila de batería de 150 km de altura. Aún así, una fila de 15 baterías reduciría la pila de baterías a la misma altura de 10 km, pero ahora nuestra varilla de válvula de 10 cm x 10 cm tiene una barra de batería de 35 cm x 12 cm.

Las baterías de iones de litio almacenan aproximadamente 300 vatios / kilogramo, por lo que 300 megavatios de batería pesan 1000 toneladas (1 millón de kilogramos). Eso sin el peso de las válvulas, cables y varillas de enfriamiento.

Para ser sincero, el tamaño es la menor de las imposibilidades de este producto.

Answer 2

Para comparar con una computadora de tubo (válvula)

ENIAC contenía 17.468 tubos de vacío, 7.200 diodos de cristal, 1.500 relés, 70.000 resistencias, 10.000 condensadores y alrededor de 5 millones de uniones soldadas a mano. Pesaba más de 30 toneladas cortas (27 t), tenía aproximadamente 8 por 3 por 100 pies (2.4 m × 0.9 m × 30 m), ocupaba 1800 pies cuadrados (167 m2) y consumía 150 kW de potencia. [12 ] [13] Esto llevó al rumor de que cada vez que se encendía la computadora, las luces en Filadelfia se atenuaban. [14]

ENIAC

No tengo idea de cómo dicen 60 millones de transistores, pero eso sería 105,000 toneladas (¡no muy portátil!), 584,500m2 (sobre el área de una pequeña ciudad) y consumir 525MW de potencia (una central eléctrica muy grande, lo que lo hace aún menos). portátil)

Eso sería muy poco, incluso para un teléfono tonto 2G temprano

Un teléfono inteligente moderno tendrá más de mil millones de transistores, por lo que alrededor de 20 veces las estimaciones anteriores

Answer 3

No existente

Verá que la razón por la cual el transistor fue una invención tan exitosa fue el hecho de que se ocupó de la conmutación a un voltaje razonablemente bajo con un calor mínimo de manera confiable, proporcionando una mezcla que fue fácil de construir múltiples unidades en una escala más pequeña.

Entonces, la respuesta a la pregunta es con una disposición de válvula, el tamaño y la escala necesarios para no olvidar el grado de enfriamiento (las válvulas se calientan mucho) haría que cualquier intento no sea económico.

Simplemente no escalaría.

Answer 4

Será del orden de 10 millones * 1 pulgada cúbica.

No será práctico tener un teléfono celular tan grande.

Answer 5

¿Cómo es una pregunta VLSI? Pídale a su profesor que cambie el transistor a una piedra y el teléfono a una pared y que el tubo de vacío sea un ladrillo. Ahora haz aritmética básica sobre la misma pregunta.