张镡月
无论是对移动端还是桌面端来说,CPU都距离性能巅峰还很远,现在CPU性能提升不高主要是受限于用户的需求以及功耗方面。对于目前的设计方式来说,其实完全可以通过胶水方式组合不同的IP来提高算力,但是显然会带来功耗提升的问题,而功耗提升会带来发热问题,对于用户来说是难以接受的问题,而且即使保持现在的算力其实也足够满足大部分用户的需求,所以对提升性能方面不是特别紧迫。
榻榻米的榻榻
CPU的性能是不是快到天花板了?
如果单看cpu主频的提升,确实到了发展的瓶颈,早在2003年的时候intel CPU频率达到了3.7Ghz,那时候的cpu制作工艺是90纳米,可是到了10纳米的时代,大部分的CPU默认频率还在4Ghz以下,即使是加速频率也大都在4Ghz-5Ghz左右。从这个角度看cpu的性能似乎已经到天花板了。
影响cpu频率提升的是工艺和工耗问题。工艺决定了单位发热量能塞进多少晶体管,功耗决定的是发热量和耗电量。工艺提升肯定是越来越难的,这是存在瓶颈的,所以intel的10纳米工艺屡次跳票不是没有原因的。更强大的散热机制原则上可以允许主频更高,但强大的散热机制意味着成本的升高,这无形中又成为限制cpu主频提升的瓶颈
但是决定cpu性能的不仅仅有主频,增加流水线指令,使用睿频技术,增加高级缓存,超线程技术和增加核心都可以提升cpu性能。所以近两年intel和amd都往多核心方向发展,现在普遍都是4核心8线程的产品,桌面上中端产品6核心12线程,高端的8核心16线程,
还有更高端的16核心32线程,乃至32核心64线程,至于服务器上面,那更是多核心多线程加多CPU技术。多核心多线程的技术明显的提升了CPU的性能。
当然cpu的发展不仅仅是堆核心了。也要注重架构,材料,功耗。日后主要的方向不是目前的硅晶片,而是更高级的材料,比如石墨烯,因为硅为材料有一个极限,比如3nm工艺可能会造成严重的电子迁移。目前量子计算机,光处理器都在研发实验,日后有概率进入民用市场。性能是目前处理器的几十倍甚至上百倍。未来可能是融合的,把一整套都集成在一起,比如CPU可能会集成HBM当内存,显卡也能处理CPU数据等等。但是这些需要软硬件厂家合作才能实现。
草鸡实验室
说到这个话题,就不得不提一下,摩尔定理。
早在1965年,摩尔就提出了芯片中的晶体管和电阻器的数量每年会翻番,半导体的性能与容量将以指数级增长,并且这种增长趋势将继续延续下去。1975年,摩尔又修正了摩尔定律,他认为,每隔24个月,晶体管的数量将翻番。这就是著名的“摩尔定理”。
晶体管技术发展到现在,从硬件角度讲,摩尔定理基本上已经到了天花板,但是从软件和人们的需求来讲,还是不够。
所以即使CPU硬件上或多或少触到天花板,但是人们还会绞尽脑汁的去提高CPU的性能。
科技屎壳郎
cpu的性能与人们的需要挂钩,人们对CPU的算力有无穷无尽的需求,自然也就激发科研人员对cpu做着无尽的研发,例如天河二号(中国),Summit(美国),神威太湖之光(SunwayTaihuLight)中国,等性能恐怖的超级计算机。其中排名第一的Summit,其算力达到了200795 TFlop/s也就是200795万亿次每秒。
庞大的算力用来干什么?
生物信息学成为超级计算新的应用领域,如人类基因组测序过程中产生的海量数据处理就离不开超级计算机。在医学领域,也利用超级计算机来模拟人体各个器官的工作机理及人体内各种生化反应等。开发一种新的药品,通常需要从研制和试验的很多步骤,一般需要大约15年的时间,而利用超级计算机则可以对药物研制、治疗效果和不良反应等进行模拟试验,从而将新药的研发周期缩短3~5年且可显著降低研发成本。除此之外,随着计算机技术的发展,在超级计算机的支撑之下,解决了重大的科学与应用领域的关键问题,促进了相关应该领域的快速发展,其他如人工智能、深入学习、生物医药、基因工程、金融分析等新兴领域也有大量的应用。
cpu的研发从来没有停止,人们对性能的需求也从来没有尽头。
正经反派
淡泊说事儿
其实并没有,我们接触到的消费级产品的cpu售价大多在一万以下,比如酷睿和锐龙,但是顶级的商业cpu,如很多intel高性能服务器的至强系列cpu,动则好几万的售价,所以目前消费级产品,性能并不是瓶颈,如何在相同的在相同的价位,设计出成本更低,架构更先进,能效比更高的cpu才是当下,cpu厂商的关心头等大事,毕竟商业cpu的更换周期远远比消费级的产品更新频率低。
路人不姓甲
不是到天花板了,而是现在的应用一味增加主频已经没有意义了,现在更多的是需要并行处理能力,所以现在的CPU主要朝楞个方向重点发力:
1、多核心,也就是人们常说的多核心多线程来增加并行处理能力,而不是一味的增加主频;
2、低功耗。随着芯片技术的进步,体积越来越小、功耗越来越低,这一方面是降低能耗,另外一方面,某些移动处理器的续航时间也就更长了。
希望以上的回复能够帮助到您!
A南波湾
学无止境,技术无边。
所以,处理器还有很长的路要走,还有空前的发展,