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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Anzahl Transitoren eines ATMega8


Autor: stev (Gast)
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Schreibe eine Hausarbeit unter anderem über den ATMega8 und suche langne 
schon vergeblich nach der Information, wieviele Transistoren der ATMega8 
beherbergt!!
habe schon das Datenblatt durchsucht usw.
würde mich über antworten freuen, oder tipps, wo mal eine soche Info 
herbekommen kann!!
danke

Autor: avr (Gast)
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Ist der Mega88. Da kannst du nachzählen.

avr

Autor: Thomas R. (tinman) Benutzerseite
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wow, respect, 13.2 MB bild ... falls du nciht selber gemacht hast, würde 
ein link auch reichen :)

Autor: stev (Gast)
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schon mal danke für das bild,
aber was sind jetzt genau die Transistoren auf dem bild?????
die einzelnen striche aber doch nicht???
wenn sonst noch jemand ne antwort hätte wäre super!!!

Autor: Gast (Gast)
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Autor: Johann L. (gjlayde) Benutzerseite
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stev schrieb:

> würde mich über antworten freuen, oder tipps, wo mal eine soche Info
> herbekommen kann!!

Wie wär's mit Atmel? Nimm dir'n Support-Ticket, die sind echt fit. 
Jedenfalls sind das meine Erfahrungen damit. Wenn die es nicht wissen...

Johann

Autor: stev (Gast)
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hab denen jetzt mal die frage gestellt!
werd es dann mal posten wenn ich es weiß, falls es noch jemanden 
intressiert
gruß stev

Autor: Thomas R. (tinman) Benutzerseite
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jemand sollte vielelicht den anhang löschen ...


13,2 MB, 188 Downloads - das tut weh.

Autor: Peter (Gast)
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Normalerweise wird die Komplexität (meist anzahl Transistoren oder 
Gatter) von Chips für MTBF-Berechnungen (Ausfahlswarscheinlichkeit) vom 
Hersteller angegeben...

Autor: Termite (Gast)
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Bei
ARM Cortex M0  M3  ARM7TDMI hätte ich helfen können auch bei ARC605 
MIPS32 M4K sowie Tensilica 106Micro

In der Elektronik war zumindest über diese cors ein Artikel drinn / die 
refferenzangaben.

Angaben in k Gattern für den Core
M0 12 - 27 (je nach konfiguration)
M3 33 - 60 (je nach konfiguration)
ARM7TDMI 48
ARC605 33
MIPS32 M4K 37.5
Tensilica 106Micro 20

Angaben aus der Elektrois Ausgabe 14/2009 p40 / p42

Autor: Stefan B. (stefan) Benutzerseite
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Thomas R. schrieb:

> jemand sollte vielelicht den anhang löschen ...
> 13,2 MB, 188 Downloads - das tut weh.

Wobei ich mir manchmal die Frage stelle, wer oder was hier die Downloads 
macht. Ich vermute, dass Bots (Harvester?) oder Suchmaschinen dabei 
sind.

Autor: stev (Gast)
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also noch mal zum thema!!!
ich hab die freundlich angeschrieben, heute kam dann ne email,
dass die solche Informationen nicht weggeben!!
d.h. ich werde es nie erfahren können, oder??
hat jemand noch ne idee wie´s gehen könnte??
freu mich über jeden tipp!!
stefan

Autor: Lutz (Gast)
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>> Schreibe eine Hausarbeit ...wieviele Transistoren der ATMega8
>> beherbergt ...hab Atmel jetzt mal die frage gestellt .. heute kam dann ne >> 
email, dass die solche Informationen nicht weggeben.
>> hat jemand noch ne idee wie´s gehen könnte??

Welchen Wert soll dann (zumindest dieser Punkt) in Deiner Hausarbeit 
haben, wenn selbst der Hersteller, der es wohl als einziger wirklich 
weiß, nicht verrät? Schreiben kann hier jeder alles und nichts ist 
kontrollierbar!

Autor: stev (Gast)
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insgesammts schreibe ich eine hausarbeit darüber, ob man die 
computertechnik heute noch verstehen kann. ich habe mir selbst einen 
Relaisrechner mit 98 Relais gebaut, der zwei dezimale stellen addieren 
und subtrahieren kann. er wiegt ca. 60kg.
anschließend habe ich diesen Relaisrechner mit einem ATMega8 nachgebaut 
bzw. nachprogrammiert. jetzt habe ich verschiedene sachen von den beiden 
rechnern verglichen, z.b. stromverbrauch, gewicht, und da sollte nun 
auch noch anzahl der schaltelemente (Relais bzw Transistoren) dazu, 
damit man sieht, wie die Computertechnik sich entwickelt hat.
@ lutz:
hast schon recht:-) könnte auch ein spion sein^^
wäre halt nur intressant gewesen, auch eine ungefähre antwort würde mir 
schon reichen!!!
stefan

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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stev schrieb:

> wäre halt nur intressant gewesen, auch eine ungefähre antwort würde mir
> schon reichen!!!

Hast du das die Support-Hotline gefragt?
Schreib doch noch einmal hin, erklär ihnen die Situation und sag auch 
dazu, dass dir eine ungefähre Abschätzung in der richtigen Größenordnung 
schon reicht. (1000, 10000, 100000)

(Kann natürlich auch sein, dass es die Supportleute auch nicht wissen 
und nicht extra in den Archiven nachgraben wollten)

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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> und da sollte nun
> auch noch anzahl der schaltelemente (Relais bzw Transistoren) dazu,
> damit man sieht, wie die Computertechnik sich entwickelt hat.

Na, ja. Bei dem Vergleich ist das aber nicht wirklich aussagekräftig. 
Wieviele Relais hatte die Z3? So viele sind das nicht. Trotzdem konnte 
sie zb Gleitkommaarithmetik betreiben, weil sie clever aufgebaut war.

Autor: Gast (Gast)
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>ob man die computertechnik heute noch verstehen kann.

Das hängt von der Menge an Expertenwissen ab, über die "man" verfügt. 
Die Entwickler eines Pentiums haben genug, um das Zusammenspiel seiner 
>100 Mio Transistoren im Detail zu verstehen. Ein Dreijähriger dagegen 
hat noch garkeins, weshalb Du ihm auch die Funktionsweise Deines 
Relaisrechners nicht erklären können wirst.

Autor: Lutz (Gast)
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>> Die Entwickler eines Pentiums haben genug, um das Zusammenspiel seiner
>> 100 Mio Transistoren im Detail zu verstehen.

Nein. Mein Prof. kam damals frisch aus der Entwicklung von Siemens. Er 
hatte da so ein schönes (älteres) Foto gezeigt, wo der Prozessor als 
riesiges "Bodenbild" aufgemalt war und die verschiedenen Bereiche 
gekennzeichnet waren (und es standen natürlich ein paar Leute drauf). Er 
sagte damals, das jedes Team für so einen Funktionsbereich zuständig 
sei, welches auch wieder intern unterteilt sei. Modulaufteilung halt. 
Und er sagte, daß jeder wirklich nur sei Zeugs drauf hat, da es einfach 
viel, viel, viel zu komplex ist (im Detail natürlich). Deshalb sei die 
exakte Schnittstellendefinition zwischen den Modulen auch so wichtig und 
unbedingt einzuhalten.

Autor: ms (Gast)
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Da muss ich Lutz recht geben.

Der Pentium entwickler weiß sicher mehr über den Chip als du aber auch 
nur einen kleinen Bruchteil.

Wie könnte er auch wenn man bedenkt wieviele zigtausend Mannjahre allein 
in Entwicklung in dem Teil stecken.

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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> Anzahl Transitoren
Antwort: es ist kein einziger Transitor verbaut  ;-)

Autor: stev (Gast)
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@lutz
hey danke!
das ist wieder eine wichtige ausage, die ich vermutet habe!

ich bin nämlich der meinung, es wäre möglich jeden einzelnen vorgang in 
einem Porzessor zu verstehen, aber dafür benötige man so viel wissen, 
das man sich fast unmöglich aneignen kann, und außerdem entwickelt sich 
die computertechnik ständig weiter, sodass man so schnell arbeiten 
müsste, wie die ganzen firmen auf der welt zusammen.
es ist zwar einfacher etwas nachzuvollziehen, was bereits entwickelt 
wurde, als etwas neu zu entwickeln, aber es sind trotzdem unmängen an 
daten!!
Außerdem arbeitet ein prozessor viel zu schnell, dass man wirklich jeden 
arbeitsschritt nachvollziehen könnte, weil z.b. 4GHz wären 4Mrd Takte 
pro sekunde, da benötigt man ja ein ganzes Jahr um eine Sekunde zu 
verstehn^^
das ist meine meinung zu dem Thema

gruß stefan

Autor: Termite (Gast)
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Hi

man sollte auch nicht die Gatterzahl von Core und Baustein durcheiander 
schmeissen, Flash SRAM, Periperals brauchen jede menge Gatter, bei 
manchen Desktop CPUs brauchen die Caches mehr platz als der eigentliche 
core.

das gleiche bei MCUs grosse SRAMs, Flash bereiche brauchen mehr als der 
core selber, der ist mit seinen paar Tausend Gattern vergleichsweise 
winzig.

auserdem werden Prozessoren ja nicht mehr mit dem Schaltplaneditor 
entworfen, sondern in hochsprachen wie z.B. VHDL, aus denen dann die 
"Schaltplähne" erzeugt werden. Je nach dem auf was man die erzeugung 
optimiert, kann die Gatterzahl massiev abweichen (geschwindigkeit / 
energeisparend / grösse)

Autor: Manuel (Gast)
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Die werden bei Intel ja auch nicht einfach mal ein paar Prototypen auf 
Silicon brutzeln um dann zu sehen ob der P IV auch das tut was die 
Entwickler sich gedacht haben. Ich gehe davon aus das die das auch mit 
FPGA's direkt oder zumindest mit einer Testbench vorher simulieren...

Würde mich echt mal interessieren wie das dort abläuft :-)

Autor: ms (Gast)
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Ich meine mich zu erinnern das ein Professor von mir gesagt hat die 
würden da mehrere fette FPGAs zusammenschalten um neue Prozesssortypen 
zu testen (dann natürlich mit wesentlich geringerer Taktfrequenz (auf 
die Schaltungsdimensionen angepasst)

Autor: yalu (Gast)
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Die Anzahl der integrierten Transistoren im ATmega88 kann unter Zuhilfe-
nahme des obigen Monsterbilds wie folgt abgeschätzt werden:

Der ATmega88 hat offiziell 8KiB Flash. Auf dem Bild sieht es es aller-
dings nach 9KiB aus. Jede Flashzelle besteht aus einem Floating-Gate-
Mosfet, das sind zusammen 9*1024*8=73728 Mosfets ohne die Ansteuerungs-
logik.

Des weiteren sind 1KiB SRAM vorhanden. Eine SRAM-Zelle besteht aus sechs
Mosfets, macht zusammen 1*1024*8*6=49152 Mosfets ohne die Ansteuerungs-
logik.

Flash und SRAM zusammen haben also 73728+49152=122880 Transistoren.

Die gesamte Chipfläche ist wie folgt in unterschiedliche Bereiche
aufgeteilt (im Bild grob ausgemessen):

  sehr hohe Integrationsdichte (Flash)                         5,2%
  hohe Integrationsdichte (SRAM)                               4,5%
  mittlere Integrationsdichte (CPU, On-Chip-Periperie, usw.)  52,6%
  niedrige Integrationsdichte (Oszillator u.ä.)                7,2%
  sehr niedrige Integrationsdichte (Rand, Pads, IOs usw.)     30,5%
                                                              -----
                                                             100,0%

Wäre der gesamte Chip mit Flash bedeckt, ergäbe dies 73728/0,052 = 1,41
Mio Transistoren. Wäre er statt dessen komplett mit SRAM bedeckt, wären
es 1,09 Mio Transistoren. Wegen der niedrigeren Integrationsdichte der
restlichen Bereiche ist die tatsächliche Transistoranzahl aber deutlich
geringer.

Man kann also mit Sicherheit sagen, dass für die Anzahl n der Transis-
toren folgende Abschätzung gilt:

    122 880  <  n  <  1 090 000   (absolut sicher)

Wenn man die Bereiche mit niedriger Integrationsdichte vernachlässigt,
reduziert sich die genutzte Chipfläche auf 62,2%. Deswegen ist auch
folgende Abschätzung sehr wahrscheinlich immer noch richtig:

    122 880  <  n  <  680 000     (ziemlich sicher)

Wenn man zusätzlich annimmt, dass die Integrationsdichte des größten
Bereichs mit den 52,6% irgendwo zwischen 10% und 50% der Integrations-
dichte des SRAM liegt, ergibt sich als neue Abschätzung

    180 000  <  n  <  410 000     (wahrscheinlich)

Die Mitte liegt bei etwa

    n  =  300 000                 (gewagt ;-))

Diese Überlegungen gelten für den ATmega88, weil es von diesem ein
schönes Foto gibt. Die Ergebnisse sind aber auch auf den ATmega8
übertragbar, da dieser (was die Tansistoranzahl betrifft) nur
unwesentlich weniger Features als der ATmega88 hat.

Des Weiteren gilt die Abschätzung für die Gesamtzahl der Transistoren.
Für dein Beispiel, die Addition zweier Zahlen, werden im Wesentlichen
die CPU, etwas IO, ganz wenig Flash und überhaupt kein SRAM benötigt.
Die Anzahl der zugehörigen Transistoren wird dann wohl bei einigen
zehntausend liegen.

Falls es von Nutzen ist: Die minimale Strukturbreite des ATmega8 ist
nach der folgenden Quelle 0,35µm:

  http://www.anatec.ch/Assets/forms/de/anatec_news_s...

Das gilt m.W. auch für den ATmega88, ich kann nur gerade die Quelle
nicht mehr finden, wo ich das gelesen habe.


¹) Vielleicht hat der Hersteller ein paar Ersatzbänke vorgesehen, die
bei Fehlern aktiviert werden können, um den Ausschuss zu reduzieren.

Autor: Vlad Tepesch (vlad_tepesch)
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das bild ist toll, wo ist das her?

Autor: M. M. (miszou)
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Hi

drei posts unter dem Bild ist die Antwort versteckt.

http://www.flylogic.net/

Gruß MISZOU

Autor: yalu (Gast)
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> das bild ist toll, wo ist das her?

http://www.flylogic.net/blog/?p=23

Da gibt's sogar noch schönere, und auch von anderen Controllern.

PS: Bis heute Abend dürfte dieser Thread die 10GB-Traffic-Grenze
überschritten haben ;-)

Autor: stev (Gast)
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@yalu
Danke!
das ist doch genau das was ich brauchte!!
endlich mal ein fachmann, der mir wirklich weitergehofen hat!
hab flylogic auch mal ne email geschrieben, aber bis jetzt noch nix 
zurück bekommen!
wenn ich noch i-was anderes rausbekomme schreib ich es! aber sonst
danke an alle, die mir i-wie weitergehofen haben!!
gruß stefan

Autor: Thomas R. (tinman) Benutzerseite
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yalu schrieb:
>
> PS: Bis heute Abend dürfte dieser Thread die 10GB-Traffic-Grenze
> überschritten haben ;-)

allerdings, ich werde nie wieder png machen und auch kein jpg 
verkleinern da es anscheinend niemanden juckt ... oder doch ?

Termite schrieb:

> man sollte auch nicht die Gatterzahl von Core und Baustein durcheiander
> schmeissen, Flash SRAM, Periperals brauchen jede menge Gatter, bei
> manchen Desktop CPUs brauchen die Caches mehr platz als der eigentliche
> core.

allerdgins .. deswegen @stev, du kannst die gatter zahl nehmen die 
notwendig ist um einen softcore AVR AT90S2313 zu bauen.

http://www.opencores.org/?do=project&who=ax8

Der ist nciht soo weit von Atmega8 entfernt , ist zwar apfel und birnen 
vergleich ( soft aka hard ), aber das ist deins auch.

Autor: kaffeetas (Gast)
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@yalu
in deinen Ausführungen Vermisse ich den Bereich dess EEPROM. Wie ist 
dieser von der Intergtationsdichte her einzuschätzen?
IMHO würd ich sagen "hoch" und die Zahl noch etwas nach oben 
korrigieren.

Grüße
 kaffeetas

Autor: Frank (Gast)
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>PS: Bis heute Abend dürfte dieser Thread die 10GB-Traffic-Grenze
überschritten haben ;-)

Ja eben, wo ist denn Falk mit seinen Bildformaten, wenn man ihn mal 
braucht ?
:-)

Autor: yalu (Gast)
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stev schrieb:

> @yalu
> Danke!
> das ist doch genau das was ich brauchte!!
> endlich mal ein fachmann, der mir wirklich weitergehofen hat!

Vorsicht! Ich bin kein Chip-Designer und damit auch kein Fachmann auf
diesem Gebiet. Ich habe nur versucht, aus den spärlich zur Verfügung
stehenden Informationen mit etwas gesundem Menschenverstand eine
halbwegs plausible Schätzung aufzustellen. Ich glaube zwar nicht, dass
ich damit extrem daneben liege, kann aber auch nicht garantieren, dass
die Überlegungen frei von Denkfehlern sind :)

kaffeetas schrieb:

> in deinen Ausführungen Vermisse ich den Bereich dess EEPROM.
> Wie ist dieser von der Intergtationsdichte her einzuschätzen?

Die eigentlichen Zellen sind ähnlich aufgebaut wie die des Flash
(jeweils ein Floating-Fate-Mosfet). Die Integrationsdichte
(Mosfets/Flächeneinheit) scheint aber gem. Foto nur etwa ein Drittel zu
betragen und liegt damit irgendwo zwischen SRAM und CPU. Sehr viel
Chipfläche beansprucht das EEPROM trotzdem nicht, da es nur 512 Bytes
umfasst. Viel mehr Platz belegt die Ansteuerlogik, die prinzipbedingt
viel aufwendiger als beim Flash ist. Sie ist aber — wie auch beim Flash
und SRAM — weniger homogen aufgebaut als die Speicherzellen, so dass die
Integrationsdichte auch hier nicht so hoch ist.

Autor: faustian (Gast)
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"Wieviele Relais hatte die Z3? So viele sind das nicht." ...

Sieh dir mal http://en.wikipedia.org/wiki/LGP-30 an ;)

Autor: stev (Gast)
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so beim zählen komme ich auf 1366 Relais,die man im Kasten sieht!
denke ein paar sind noch i-wo versteckt.
sagen wir jedes Relais hat so 3 Schaltkontakte kommt man auf 4098 
Kontakte.
eigentlich nicht so viele!
aber dafür sind heutige Mikrocotroller universell einsetzbar.
sie deken einen wesendlich größeren teil an aufgaben ab.
aber mal ein großes lob an zuse!!!
ich bin mit 98 Relais schon durcheinander gekommen, ohne große 
verstellbare schaltlogik!
alle achtung!!

Autor: Johann L. (gjlayde) Benutzerseite
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stev schrieb:
> ich hab die freundlich angeschrieben, heute kam dann ne email,
> dass die solche Informationen nicht weggeben!!

tse tse ... was ist dann das für ne armselige Antwort? Wahrscheinlich 
finden die die Information nicht in ihrer Rümpelkammer ;-)

Maxim schreibt in einigen Datenblättern den "Transistor Count" einfach 
mit daruf. Da konnte ich zwar noch nie wirklich was mit anfangen, aber 
sehr interessant und informativ find ich's dennoch:

MAX6953: 44078 (I²C LED-Treiber)
MAX6956: 33559 (I²C LED-Treiber)

DG408: 122 (Analog-MUX)

Jedenfalls war ich erstaunt, daß in nem "popeligen" LED-Treiber 
zigtausend Transen schwitzen -- liegt wohl am I²C.

Johann

Autor: Thomas (Gast)
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Google doch mal nach "Moores Law". Da findest du ne Menge Infos zur 
Integrationsdichte von ICs.

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