为什么不通过增加面积提升CPU性能

质不够,量来凑,为什么不直接搞出来一个200核芯的CPU直接走上人生巅峰呢?这就需要从比较科幻和比较实际的两个方面来说一下这个事情了。

为什么不通过增加面积提升CPU性能

光速

比较科幻的说法是,在电磁波的传输速度等同于光速的前提下,一个指令在一个周期内传输的距离是0.1m,如果把CPU做大了,那么可能这个指令传输出去之后,就需要倒一倒时差了,如果把CPU做大了,那么这个指令或者说是CPU的数据就不同步了,因此就需要在CPU中再划出一片地方来规划处一个数据同步的地方。CPU增加面积来堆料,主要也就是增加核芯,但是CPU增加的两倍核芯所带来的一定不是两倍的性能,并且CPU核心数量越多这个性能递减的就越明显,这就是从CPU性能方面说明的比较科幻的说法。

为什么不通过增加面积提升CPU性能

晶圆中CPU

为什么不通过增加面积提升CPU性能

晶圆中CPU

晶圆肉眼一看光洁如镜,但是用显微镜观察,你就会发现晶圆上有很多的坑坑洼洼,还有灰尘,在100多原子的这个精度之下,晶圆上的任何一个灰尘,一个坑都会导致二极管三极管的线路断开,从而导致整个芯片就废掉了。举个极端一点的例子,就像下图这样,同样一款晶圆,同样数量和位置的两个坑,如果制作1、2两个CPU,那么1、2CPU就都是坏的,整片晶圆就废掉了,如果我制作1、2、3、4四个CPU,那么1、2是坏的,3、4是好的,最后还可以生产出来两块合格的CPU,这说明了,CPU设计的越大那么遇到坑的几率就越高, CPU坏的几率就越大达到一定程度,搞不好制造商的投入会血本无归。

为什么不通过增加面积提升CPU性能

实例

反正不管你见,或者不见,坑就在那里,不增不减,只有提高制程,缩小CPU面积,才会提高良品率,也就间接的省了钱。并且随着制程的提高CPU还更加的省电了,性能也更好了。所以由有上述可见,提高CPU制程,对消费者和制造商是双赢的,这也就是为什么不通过增加CPU的晶圆面积来提升CPU性能的原因了。

为什么不通过增加面积提升CPU性能

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