提高處理器的頻率並不是壹件簡單的事情。處理器的頻率不僅與架構有關,還與使用的工藝技術有關。本質上,摩爾定律已經失效。隨著矽基芯片物理極限的到來,這條影響了半導體行業50年的黃金法則已經失效。自28nm節點以來,它並沒有帶來很大的性能提升,功耗問題變得越來越嚴重。
我們都知道制程工藝越先進(制程數越小),CPU的性能就會越高,功耗和發熱就會越低。但實際上,這個問題很復雜。CPU的功耗可分為靜態功耗和動態功耗。前者主要由漏電流引起。工藝越先進,漏電流會越大,動態功耗可達1/2 *。
為了獲得更高的頻率,電壓增加是不可避免的,但電壓高時功耗也高。簡而言之,靜態功耗和動態功耗的存在決定了CPU頻率越高,功耗增加越快,這將嚴重影響處理器的性能,因為降低頻率是必要的。
制程工藝的放緩使得CPU頻率無法大幅提升。很多人會認為有壹個非常好的CPU架構來大大提高IPC的性能。理論上,這種想法是可能的,但現實是殘酷的。CPU架構仍然必須遵守半導體技術的物理定律。沒有先進的技術,即使最好的CPU架構也無法實現。
壹般來說,提高單核性能是相當困難的。有沒有簡單快捷的方法來提高CPU的性能?當然,每個人都應該明白,壹雙手不夠快,只需再增加壹雙手,這對CPU來說也是壹樣的。堆疊更多的核心可以輕松實現性能翻倍,這將增加處理器的生產成本,但與壹個全新架構的研發成本相比,這不算什麽。