没有小熊了770

频率就是指一秒中震荡的次数。就像我们在水中投入一块石子，一秒钟内产生的水波纹的数量就叫作频率。在CPU内部频率越高，产生的热量也越大。

这就导致CPU的频率不能够无限制的提高，否则将是一个巨大的热源。所以英特尔在奔腾四之后着重于提高能效比，用更少的能耗做更多的事情。所以后来的CPU虽然频率上并没有以前的CPU频率高，但是运行反而更快了。

一味地提高CPU频率使功耗和发热量巨大，就需要相应的芯片制造工艺提高来解决，但是目前的芯片制造工艺也无法支持一味的提升频率，这不光导致功耗的增大，也会导致发热量的增大，还导致CPU等良品率下降，造成成本进一步提高。

风来了156

英特尔在过去给了很多人以误导，觉得CPU性能提升还是要全靠主频带动，比如当年的奔腾4就不惜一切代价提升主频，但是最终到了4Ghz的节骨眼上无法控制功耗发热了，于是彻底放弃了4Ghz频率，后来英特尔改进设计思路，以提升CPU效能为主，于是我们看到酷睿2处理器频率不过才2Ghz，但是性能已经大大超越了过去的3Ghz以上的奔腾D。

不管是英特尔还是AMD，现在都以CPU的效能提升为主，因为半导体工艺的进步已经很困难了，如果一昧提升主频，对CPU的良品率和功耗发热都不易控制，难度也非常大，是得不偿失的选择，所以我们看到现在的9代酷睿和3代锐龙，CPU基准频率不过3Ghz甚至更低，即使是加速频率也大都在4Ghz-5Ghz左右，比如我的锐龙3700X基准频率不过才3.59Ghz，但是实际性能已经是相当强悍了，绝对不是几年前的4Ghz处理器可以相比的。

随着主流程序对多核多线程的优化加深，所以CPU厂商目前更加注重多核心的设计，毕竟这相对于提升CPU单核性能和频率更加容易一些，性能提升也能做到立竿见影，所谓的5Ghz主频更多的还是一个数字象征意义，我们看到9900K尽管达到了5Ghz，但是功耗发热都非常大，即使是未来几年，主流CPU恐怕也达不到5Ghz这个频率。

嘟嘟聊数码

    回到2004年，intel宣布发布4.0GHz主频的CPU，但是止步于3.8GHz，之后主频不进反退，时间走过了20多年，为什么CPU主频不能不断提高呢，难道是触碰到频率的天花板了吗？其实，瓶颈主要散热。

    频率和能耗的关系？

    在CPU中，为了确保内部所有硬件单元能够协同工作，需要一套时钟信号与系统同步进行。时钟信号由一系列的脉冲信号构成，呈方波信号，周期性的在0和1之间往复变化，如下图所示▼。

    第一个脉冲和第二个脉冲之间的间隔称为周期，1s内产生的脉冲个数称为频率，频率的计量单位是Hz，计算公式是“f=1/T”,而目前CPU的主频普遍处于GHz级别，也就是说每秒产生10亿个脉冲信号。

    能耗和频率是成正比的，能耗关系为“W=V2 x F”,其中W是能耗，C是常数，V是电压，f是频率，频率提高一倍，能耗提高一倍。然而，不断提高频率的同时，还需要提高电压，通过提高递延，减少“门延迟”，让整个系统稳定下来。那么电压和功耗之间并不是线性关系，而是平方关系，呈幂函数增长，如下图所示▼。

    目前，有些CPU频率的玩家，在液氮制冷技术的加持下，挑战9GHz的主频，但是这些对我们日常电脑来说十分遥远，不具备液氮给CPU降温的条件。因此Intel 、AMD逐步停止了高频芯片的研发，转向了低频多核的架构。

    总之，一味地提高主频不是可行的方案，会导致功耗急剧上升，经济上不划算，因此intel、AMD等厂商早就放弃了单纯追求高主频，而是提高CPU的效能，主球每瓦性能。当期coffeelake 3.8GHz的CPU相比奔腾4的3.8GHz，benchmakr跑分效能提高了十几倍，功耗反而降低了，这都归功于架构的升级。

Geek视界

频率提高了发热，发热量太大了就得降频，不降频就得冒烟，等于没提高，所以4G主频是个坎。02年的时候Intel首次推出突破3G主频的奔腾四处理器，也是人类首次用上3G以上频率的桌面级处理器（超频选手不算），结果发热量可以煎蛋，无论是游戏性能，功耗还有价格，都败给了主频只有1.8G的AMD速龙3000+，那次是AMD第二次小超越intel(第一次是k7)，后来Intel吸取教训，不再一味的堆主频，而是不断地优化架构，发展多核心多线程，至今AMD也没赶上来。

剑齿虎战神

拿高速公路来说，从限速80提高到100，再提高到120，这就相当于是提高主频，显然对于提升通行效率也有帮助，但是多线程技术出现后，人们发现其实对于提高通行效率有另外一个方案，拓宽道路不也行吗，从双向4车道提高到双向八车道在不提高限速的情况下不是提高了一倍的通行效率吗？

单纯提高限速会带来很多次生问题，就像我们现实中的交通一样。而拓宽道路产生的并行处理问题则可以通过逻辑关系处理好。

SpicaX

问题：为什么现在CPU主频还那么低？现在2020年了，主频普遍还是3.0左右？

回答：有5.0GHz，i9-9900KS就是可以做到全核心都是5GHz，但是发热量巨大，而且成本很高。

如果说是CPU一个核心能够超过5GHz，很多DIY的玩家都试过，但是如果是全部核心都超过了5GHz呢？
我们先来看看参数

　i9-9900KS最大的卖点就是睿频至全核5GHz的规格，Coffee Lake架构，8核心16线程，三级缓存16MB，TDP高达127W。

我们做了一个测试：倍频5.2GHz，电压1.37V，内存X.M.P至3600MHz C16，CPU Load-line Calibration Level 8，Q-FAN将50°C时的风扇转速拉到100%，Maximum CPU Core Temperature调至115°C。

当全部核心到了5.2GHz的时候，游戏功耗比原来5.0GHz高了13W，温度高了10°C。个人感觉超了0.2GHz，核心高了10°C有点不划算。

其实，大家可以看到的，温度的提升跟主频的提升并不是呈现线性的，当主频提升一点的时候，就会出现更加巨大的发热量和耗电亮。

普通玩家本身预算有限，如果在散热和电源上花过多的钱去职称频率提升到5.0GHz，那那么他们可能没有足够的钱花在CPU和显卡上。如果把钱花在CPU上，散热和电源不行，电脑也无法完全发挥CPU的作用。

而且，目前的主频性能满足大部分普通玩家的需求，所以即使在AMD猛追的情况下，Intel也只是推出了9900KS支持全核心5GHz的CPU，如果全部上全核心5GHz，中低端芯片的成本、散热成本和电源成本都高到无以复加。

太平洋电脑网

这都2020年了还唯频率论？只看主频然并卵，我们买CPU除了看性能，还要考虑功耗。因为CPU发展早过了拼频率的时代，架构、制程工艺、核心数量、缓存大小才是不同代数性能差异的决定因素。

比如2004年量产奔腾4，最高主频达3.8GHz，但这是单核CPU，由于架构太落后，要运行于5.2GHz，才能与2.6GHz的Athlon FX-55性能相当。LGA775功耗墙导致温度畸高，英特尔不得不放弃冲击4GHz，甚至发生过承诺上4G无法完成，CEO下跪的事件。

追溯过去，CPU从单核心发展到多核多线程，也就是最近15年的事。英特尔从胶水双核奔腾D开始，放弃了原来高频低能的设计，2006年又拿出强大的酷睿微架构，将AMD按在地上摩擦好几年，至今已发展到第10代，而AMD直到2017年祭出锐龙才得以翻身，有了和英特尔叫板的实力。

随着处理器不断演进，新低端性能超越老中端，甚至数倍于前代顶级CPU，以及移动CPU快过台式CPU，这都是正常现象。比如G4560≥i3-7100，i3-8100≥i5-7500，i5-8500≥i7-7700。再拿FX-8350来说，八核心主频4GHz，但性能不如功耗减半的Ryzen 5处理器。

▲回顾CPU发展史可见，频率提升幅度变小，在保持原有功耗基础上，通过增加晶体管和核心数提升效果仍明显，但受制于摩尔定律，除非制程架构改进，否则难度也越来越大。通过优化指令集、超线程、睿频等技术，CPU针对不同应用智能调度运行，以取得更好的能耗比。

▲酷睿5代笔记本CPU i7-5600U，性能和桌面处理器A10-7850K同级，我们能说2.6GHz打败了3.7GHz吗？当然，因为后者TDP功耗高达95W。

最新台式处理器i3-10320，4核8线程，主频3.7GHz，睿频4.3GHz。2017年发布的i7-7700同样是4C8T，主频3.6GHz，睿频4.2GHz。3DMARK数据显示，i3-10320处理器得分为11015，i7-7700得分为10116，

同时，CPU默认主频5GHz并不实用，因为应用程序并不需要长时间高频运行，那样会导致功耗过高。睿频技术即为高效而生，在应对复杂应用程序时，CPU自动调整运行主频，以提高多任务执行速度。

比如一个额定频率3GHz，睿频可达3.5GHz的处理器，在写TXT文档时只用到1GHz，这样降低功耗延长续航；但当运行大型游戏时，CPU睿频到3.5GHz运行，保证游戏流畅度。换句话说，睿频其实就是动态超频，而无需人工干预。

第一颗真正主频5GHz的CPU，是去年上市的英特尔i9-9900KS，8核心16线程，基准频率4.0GHz，全核睿频加速5GHz，TDP功耗也达到127W，英特尔当时的口号是：全球最强游戏CPU！

但这颗 CPU 将成短命鬼，种种迹象表明就要停产退市了，众多网店已无库存，有的也贵得飞起，或者捆绑主板套餐，还不如AMD 12 核 R9 3900X 划算，且综合实力只强不弱。

▲▼用什么CPU仅凭主频，就是图样图森破。正确做法是根据个人需求，确定哪个性能级别的CPU够用，再关注子项目测试得分，符合软件运行要求就够了，再比较品牌机型价格，有更好的U尽量往上选，笔记本显卡也是同理。

CPU跑得再快，内存也要跟上，硬盘也是如此，还要结合软件应用，软硬件功能升级迭代，才能不断催生新需求，这点上电脑跟手机是相通的。

关注奇客，分享科技新知，粉丝抽奖等你喔- ̗̀(๑ᵔ⌔ᵔ๑)

奇客

为什么现在CPU主频还那么低？现在2020年了，主频普遍还是3.0左右？理论上说主频越高越好性能越强，但唯主频论也并非能够提升电脑整体的性能，而还有其它设备是否能够跟上CPU、诸如二级缓存、还有CPU架构等问题需要得到解决。

技术上的问题除了架构限制、制造工艺等限制应该在一定范围内能够做到最高主频，比如像FX9590做到了5GHz、还有经过液氮冷却达到8.7GHz的CPU，但实际上并没有多大面积的采用。这不但是有无必要的问题，超高的发热也让也会让电脑系统不稳定、甚至死机等问题。

计算机系统也并不只是CPU单一决定性能的好坏，CPU性能再好，但内存、缓存、硬盘读写、软件等解决不好，CPU主频再高都不一定能对计算机整体性能有更多的提升。

当然从商业上来说，也许如此快速把高主频CPU进行推广，是否在给自己挖坑儿呢。说不定像英特尔、AMD之类早已经有另一套方案比如换掉架构的新高频CPU准备好了，只是现目前并没有到拿出来的时候。慢慢一点点儿进行提升，不停的割掉一批又一批的韭菜，当然同时也在等待其它外围的产品跟上趟。

只不过CPU主频再高也不够用，从以前几百HZ的CPU，到单核3.8GHz的CPU，软件越来越臃肿庞大，运行的内容越来越庞大，从来就达不到人的期望。英特尔的架构优化、发展多核心多线程才可能是正路子。

更多分享，请关注《东风高扬》。

东风高扬

我之前也有类似困扰，一直没弄明白为什么CPU这么多年了，主频没咋提升。一些高端的CPU，基准频率也不高。我总结了一个类比，或许可以帮助理解：

我们把CPU比作一个货运队，这个货运队能干多少活（性能），取决于几个主要的因素：

货车的行驶速度（主频）

货车数量（核心）

车厢数量（线程）

车厢装载量（架构）

路面（散热，散热不好就相当于路不好走，货车跑不快）

装货、卸货速度（缓存）

管理效率（制程）

这样也就能理解，为什么主频只是性能评估的一个维度了。也能理解为什么主频这么多年提升不大，因为速度是有物理上的限制。

车队里，如果只有一辆货车，跑得再快（主频）也送不了多少货。所以一个车队要干大买卖，就需要多辆货车（多个核心）。在车队运营的过程中，经常有这种情况：有很多货物体积大、重量轻，一个车头只拉一个车厢（一个核心带一个线程），很不划算。所以车队碰到这种情况就用一个车头拉两个车厢（一个核心带两个线程）。

车队老板发现，增加一些架子可以更好地利用车厢的空间。每次CPU架构的升级，就是一次车厢空间的优化。车厢越做越大，空间利用率也越来越高。

货车送货的路上，本来可以跑100km/h的，但路面坑坑洼洼不好走（CPU散热不好），结果就只能跑50km/h。

车队老板还发现，影响效率的就还有装货和卸货工人（缓存），即便前面所有条件都很好，如果工人速度慢，货车一天只能送一趟，就没办法多送一趟了。

另外，车队得发工资啊，人越多，工资支付得越多（能耗），因此管理效率（制程）很关键。制程也是类似的道理，从45nm→32nm→28nm→20nm→14/16nm→10nm→7nm，每迭代一次，单位面积内可塞入的晶体管数量就会增多，相当于一样的活，可以用更少的人干。这主要不是为了提升性能，而是为了减少工资开支（降低能耗）。当然，这也为新购买新货车和车厢腾出了资金空间（芯片面积不变，可增加核心和线程数量）。

综上，选CPU，不仅仅要看主频，还要看架构、核心数、线程数、制程、缓存等等。intel第九代的i9，看似基准频率跟前几代也差不多，其实有很大不同。i9这个车队货车头有8个、车厢16个节、车厢空间更大、走的路更平坦、装货/卸货效率高。哪怕跟前几代跑的速度一样，但i9车队拉货多，效率高，而且还更省油和人工。实际测试中，i9因为功率更低、散热更好，实际上保持高速的时间可以更长。

如果只是上上网、看看剧，四核绰绰有余了。打游戏，6核、8核也没啥特别优势，因为大部分的游戏目前是针对双核和四核来优化的。但如果是做设计、影视输出，或者同时运行多个应用，8核16线程的货车队，优势就非常明显了。

麦水果三叔

我认为这个问题其实主要是因为对摩尔定律（英特尔创始人之一戈登摩尔观测到每隔18-24个月集成电路上集成的原件就会增加一倍，运算性能也提升一倍）的认可，以及目前cpu制造技术的局限性所造成的。其实早在奔腾时代，英特尔就注意到了这个问题，如果仅仅追求速度的提升，那么用不了几年就会触及cpu制造技术的天花板。制程虽然年年都在缩小，但这并不是无止境的。所以奔腾时代就已经出现了区别于普通奔腾处理器的含有mmx指令集的多能奔腾处理器，开始为cpu引入除了频率以外的其他参数，这样做丰富了CPU的评判标准可以使用户的着眼点分散，不必只盯着频率一个参数，让制造厂家有一定的喘息时间，同时也尽可能的延缓触及天花板的时间。但是即使如此，由于性能提升的需要，对于单核性能的压榨也是日趋残酷，于是厂家们又发明了一个其他的方法。记得还是在2000年前后3d显卡大战的年代。3dfx在与nvidia的交锋中渐渐吃力为了挽回颓势在voodoo4上使用了基于vsa-100的多核心方案，这样有效的提升了显卡性能，又减少了单核心的创新难度。唯一的缺点就是以当时芯片的生产水平增加一个核心意味着成本的很大提升，但这仍不失为一个不错的方案。这就像一个家庭需要积累财富，如果只靠先生一个人挣钱的话，他努足了劲儿，从收入5000提升到1万再到15,000，是很困难的，但是如果夫妻两个人都上班，那么即使是每个人只挣8000总收入实际上也是提升的，再过几年儿子毕业了一起挣钱，那么每个人可以在更轻松的状态下实现家庭财富的更快速积累，这就是多核心的优势。到这里性能的问题有了着落，可是成本的问题还需要解决，虽说一家子挣钱众人拾柴火焰高，但是添人进口挑费也随之提高，咱们能不能少添人口，尽可能的让现有的人再多挣钱，比如一个人打两份工兼职一下呢？技高一筹的英特尔想到了办法，之后不久上市的奔腾四也引入了多核心的概念，只不过英特尔没有直接增加核心数而是采用超线程技术，虚拟出了两个核心。这下皆大欢喜，性能成本两全其美，而且分散用户对于频率的专注追逐。那之后的发展路线也基本是沿着这条路走下去，不一味提升单核运算频率，而是采用提升频率与增加核心数（包括线程数）相结合的方法来提升运算能力。直到今天我们已经迎来了第10代酷睿的王者i9 10900k 这款已经集成了10核心20线程。但是即使加载了Velocity Boost也依然让频率在5ghz左右徘徊没有过分激进。这其中除了牙膏厂惯用的商业运作以外，我觉得也是有技术方面的限制，毕竟我们使用的还是电子计算机，当有朝一日（按摩尔定律用不了多久）我们的电路设计已经细到连电子（直径0.008纳米）都不能通过的时候，那么就要真的彻底革新现在的CPU结构了。个人见解不对之处还请高人科普。

關鍵字: 频率 科技 水波纹