首先說一說單核性能是不是到了極限,這裡的答案非常的明确,而且異常的肯定——是的。
在CPU迅猛發展到了今天,單一CPU性能的增長主要可以歸功于以下兩個方面,首先就是處理器的微型結構,其中包括了流水線、分支預測還有亂序執行這些技術,讓我們對于電路的利用更加充分、也有了更快的速度。
然後就是CMOS工藝的整體發展,簡單的說就是在更小的材料上為計算機部件帶來了更低下的功耗、延時,同時也為存儲部件帶來了容量,裝載能力更強。
然後以上所有的部分到了今天,發展的速度有已經放慢了很多,之前在1985年的——2002年,湧現出了非常多的革命性技術,也是在這個期間迎來了爆發一般的生長,而到了2002年,這個技術來到了一個非常成熟的階段,通過我們已知的技術很再進行重點突破,而且遇到的難題也越來越多。
簡單的說,物理層面已經到了極限,短時間内我們無法擊穿技術壁壘。
而到了1980年——2004年,單一核心的的進步速度也已經可以被預測,那就是每年會前進52%左右,再繼續往前,2015到現在則變成了每年3%左右,近乎處于一個停滞的狀态。
總之,這也是為什麼我們手機每一次在宣傳的時候從雙核變成了四核到現在甚至會宣傳四核了。
要解釋其中的緣由還比較複雜,除了物理層面達到了極限之外,還有就是量子層面,随着工藝的一步步壓縮,靜态功耗的占比越來越多,氧化層越來越薄.
原本它在删極上方是為了絕緣,但是現在的氧化層已經接近原子的厚度,電子會有概率穿過,從而開始漏電。
現在也有繼續提高性能的辦法,就是嘗試通過技術壁壘,将CPU改變成立體的,就可以讓元件的數量級再繼續提高,這種方法是具有工程性質的難度,在科學原理上變化很少,可以簡單的理解成在原來的平面上已經達到了極限,那麼立體則具備更多的空間和位置可供加工。
而散熱方面也是CPU的一大重點,而立體CPU散熱顯然更困難,所以需要接近納米尺度的管道,并往管道内注入冷卻液,讓冷卻液在内部和外部之間流動,達到散熱的目的,總之能夠解決立體加工工藝、以及散熱兩大技術問題,CPU就能再一次完成飛躍。
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