現在的處理器不管是給臺式機用還是給手機用，都是越來越往多核心這個方向發展，8核、10核。
處理器不是速度越高性能越好嗎，怎麼不見宣傳工作速度了？
簡單回答，就是工作頻率提不上去了，為了繼續增加性能只好弄成多核。
難以更高的頻率
在民用市場裡，1983年英特爾的 CPU 最高頻率到了20Mhz，十七年後的2000年，速度達到了2000Mhz，頻率上增加了100倍。但是，再過十七年到2017年，速度達到了4000Mhz，頻率上只增加了1倍。尤其是最近10年，頻率上可以說幾乎沒怎麼增加。
只從數字看，大家都能明顯感覺英特爾好像一頭撞上了牆，很難再提高了。CPU 的時鐘頻率，比如說把1秒鐘分成100萬份，每份一個刻度，加法需要用3個刻度，乘法用6個，除法用10個，但有的時候需要等待上一個結果出來，才能進行下一步計算，那麼說不定中間有一長段的時間要等待，時間白白浪費掉了。
但總的來說，這個時鐘頻率還是越快越好。人們總是希望買到速度更快的 CPU，於是芯片設計企業就依照大家的需求把頻率提升，但是，簡單地提升以後發熱也幾乎成正比地提升，頻率提升1倍，發熱也提升1倍，而且提升頻率的過程中還會出現工作不穩定，該是1的不是1，該是0的不是0，怎麼辦？
其實提升電壓可以解決不穩定的問題，於是把電壓往上提，但電壓提升後，芯片發熱還會繼續提升，而且升得遠比之前猛，它是按平方增加的，電壓是原來2倍時，發熱變成了從前的4倍。
現在的總體情況是，為了滿足客戶的需求，把速度提升了一倍，為了保證穩定，把電壓提升了1倍，疊加後總的結果就是，發熱是從前的8倍。原來的散熱肯定不夠用，加個風扇都不一定夠。如果只是這樣對付，一次升級勉強還可以，但明年客戶需要頻率再提升1倍，那就徹底沒招了。
所以在提升頻率的道路上，發熱牆擋在前面，稍不注意就會被攔住。所以實際上我剛剛說的方法只是芯片廠最不願意使用的策略。
真正應付發熱暴增的強效方法是縮小芯片尺寸。
你要問其中道理，那還是免不了要涉及咱們之前提到的 MOSFET 的結構，但這又太細分太專業了，只能形象地理解一下：
如果把開關管想象成一道閘門，那麼閘門越大，每次打開關上耗費的能量就越多，這些能量最終都會變成熱的。如果閘門做得越小，每次開關耗費的能量就少多了。
所以縮小尺寸是解決辦法，而且縮小尺寸還有另一個更加誘人的副作用：降低成本。
CPU 的核心就是一個大拇指指甲蓋大小的東西，它是從一個大圓盤樣子的硅片上切下來的，這個大圓盤和籃球筐差不多大，上面密密麻麻排著 CPU 核心。
硅晶圓
一張12寸直徑的圓盤大約2萬8千塊錢，你在上面只劃出4個指甲蓋的格子也行，但不划算，因為每個 CPU 攤到的成本就是7000塊錢。如果在上面劃出400個指甲蓋來，每個攤到的成本就是70塊。所以降低芯片尺寸是一個一舉三得的事情，既能提升頻率，還能降低發熱，也能降成本。這3方面的利益就猛推著半導體行業在短短几十年裡把頻率提升到接近4000Mhz的這個節點。
但是，從2007年開始，縮小尺寸這一招漸漸不管用了，形象地說就是這道閘門越變越小以後漸漸關不嚴了，即便我們把它設置成關閉，電流還是從它下面嘩嘩嘩地經過，這就有熱量產生，而且尺寸越小，單位面積發熱越難控制。
雖然近10年，芯片廠商依舊盡最大努力把小閘門換用其他材料，或者改形狀，讓它關嚴實點，但漏過去的電流還是越來越多，從前大閘門時，100份能量95份都用在計算上了，現在小門簾，100份能量，只有45份用在計算上，剩下55份都洩漏出去了。而客戶那邊對性能的需求不減，這時候所有芯片廠都把注意力放在我節目開頭說的，那些沒有利用上的時鐘刻度上了。
CPU 的時鐘並沒有100%用在計算上，還有用在等待上的，浪費掉的。
越來越多的核心
那麼就讓另一個同樣結構的核心來幫忙，這就出現了雙核心，而且為了它們倆承擔的任務儘量平衡，工程師還要在設計計算機語言的時候，儘量考慮把能拆成多線程的任務拆出來。
比如給一幅圖像上色這種活兒，一個核心幹當然行，16個核心幹也一樣，圖片分成16份，大家各自去上色，然後一拼就好了，所以這樣典型的多線程任務，效率提升的倍數幾乎和核心數量是一致的，但還是有相當多任務壓根就沒法拆成多任務，只能交給一個核心完成。
從前單個核心4GHz的頻率能提供1個單位的性能，但是它不方便再提升頻率了，我們走多核的道路，4個3GHz的核心，雖然頻率不高，但性能平均是2個單位的性能，相當於單個核心8GHz的水平了，這就是核心越來越多的原因。
不過從單核增加到雙核是性能提升最明顯的，再增加到4核，8核，甚至20核，帶來的提升就越來越不明顯，這還是因為指令中確實有相當多的壓根沒法轉化為多線程。
當我們知道了這些就可以用工程師的視角回看各種手機、筆記本的文案宣傳。也能體諒市場部工作人員的不容易了，明明是整個行業發展撞上了頻率牆，不得不用多核，卻不得不挖出一些賣點。
其實只要還是以硅為基礎的材料，頻率提升空間也很有限了，而且靠多核心提升性能，上升空間也有限。60年前誕生的那些技術基礎其實已經被無數工程師發揮到極致了，想要看到下一個突破，需要期待的不是極致上的極致，而是另一套全新的技術基礎。
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