既然cpu核的数量尽可能多,为什么不让一个超大的cpu插入更多的核呢?

2020-09-04 16:11:47   来源: 网络

既然CPU核的数量尽可能多,为什么不增加一个超大的CPU来插入更多的内核呢?我们对计算机性能的需求总是无止境的,计算机最重要的核心部件是...


既然CPU核的数量尽可能多,为什么不增加一个超大的CPU来插入更多的内核呢?

我们对计算机性能的需求总是无止境的,计算机最重要的核心部件是CPU,CPU性能的质量直接影响到整个计算机的性能。CPU多核是未来的发展趋势,但由于cpudie和CPU大小的限制,所能达到的核心数量有一定的限制。

事实上,以英特尔为例,现在CPU的大小已经基本确定。其中,服务器和大型工作站的大小最大,普通工作站是Hedt平台的第二位,最后是主流核心处理器的大小最小。竞争对手AMD也有类似的特点。

这里有一个小规则,CPU的大小越大,可以容纳的核越多,整体性能也会更强。那么,芯片制造商为什么要把CPU的大小设定在一定的范围内,而不是扩大CPU的大小,把它塞进更多的核心?这样,CPU的整体性能就可以不断提高。

事实上,由于制造商的成本和实际使用情况,芯片制造商将CPU的大小限制在一定的范围内。主要原因如下。

首先,芯片的好速度和晶片切割的问题。

我们知道,CPU是由CPU顶盖、CPU导热材料和CPU晶片(CPU实体板)和PCB电路板组成的。其他部件都不是问题,问题在CPU芯片上。这涉及到芯片的良好速度和晶片切割问题。CPU芯片在一个大圆晶片上被切断,而CPU的制造是一个非常复杂的过程,并不是每一个芯片都可以使用。

事实上,很大一部分CPU由于处理问题而出现内部电路问题,因此无法使用。一般说来,晶片厂热衷于设计尺寸较小的CPU,因为CPU的大小,可以在同一大晶片上切割的CPU芯片数量将减少,这意味着出现缺陷的CPU芯片的概率也会更高,即芯片的良好率将大大降低,成本将急剧上升。这样,作为一个企业,它自己的成本就不允许大幅下降,导致利润急剧下降。

第二,体积大,核多,成本高,耗电量大,发热量大。

第二个重要原因是,大的、多核的晶体管数量会增加,增加晶体管的成本也不低。而且,与小尺寸相比,大尺寸、多核、少核会带来更大的功耗和热产生,这不符合CPU日常使用的实际情况。

第三,频率与核心数的关系。

据说鱼爪和熊掌都不能同时得到,CPU的频率和核心数是一样的。虽然近年来AMD的上升使两台核战争如火如荼,但CPU频率也在上升,但不能同时实现与鱼爪和熊爪相同的频率和核心数,我们希望CPU尺寸的扩大不能容纳更多的核心,从而大大提高CPU的性能,从而必须严重牺牲CPU的频率。

事实上,在高性能工作站和服务器领域,高主频是很难做到的,所以很多核心都要实现高频,对于CPU厂商来说是高成本、高难度的。然而,我们日常使用的软件大多是双核、四核优化,而真正能够全面优化八核软件的软件并不多。虽然未来会逐步增加,但在未来几年,多核优化仍需很长时间,单核性能仍然是制造商的首要任务,其次是多核。因此,对于制造商和制造商来说,制造更大的芯片并不是很有意义。

多线程是未来的趋势,但不是增加cpu的大小,而是改进体系结构和进程

最后,我想说的是,多核、单核性能的不断提高仍然是未来的趋势。英特尔和安德两对老朋友肯定会增加自己CPU的核心数量,以及它们自己的IPC性能。至于修改CPU大小,确实是不可能的。

众所周知,CPU类型和尺寸之间的关系有其固定的标准。如果随意修改尺寸,将会对自己乃至整个产业链产生很大的影响,成本也不小。事实上,增加多核、优化建筑布局和改进工艺过程才是硬道理。只有结构得到适当优化,工艺过程更加先进,芯片的功耗和热值才会大大降低,能源效率比才能得到提高,多芯的加入才会有意义。