cpu主頻主要靠什麼提升?2004年10月下旬在美國佛羅裡達舉行的一場産業會議中,時任英特爾CEO的貝瑞特單膝跪地,向觀衆和消費者請求原諒,“我也不想違背這個承諾”并且貝瑞特在當時還說到,“請原諒我們”,我來為大家科普一下關于cpu主頻主要靠什麼提升?下面希望有你要的答案,我們一起來看看吧!
2004年10月下旬在美國佛羅裡達舉行的一場産業會議中,時任英特爾CEO的貝瑞特單膝跪地,向觀衆和消費者請求原諒,“我也不想違背這個承諾”。并且貝瑞特在當時還說到,“請原諒我們。”
貝瑞特所說的“承諾”是什麼?簡單來說,他指的是當時原本被宣稱能跑到4GHz以上主頻的Tajas架構奔騰4處理器,在多次研發失敗後,英特爾方面不得不放棄讓奔騰4跑到更高主頻的嘗試,同時也正式宣告了“唯主頻論”這一商業宣傳策略的破産。
當然,站在“事後諸葛亮”的角度來說,大家都知道英特爾在放棄了“唯主頻論”後,反而促使他們開發出了一代神U奔騰M,并基于它創造出了後續酷睿系列的輝煌。特别是那個時候奔騰M處理器憑借着不到2GHz的低主頻,卻可以在各種實測性能上壓倒接近4GHz的奔騰4,可謂是生動地“教育”了大量消費者,讓大家對“高主頻”解了毒。
然而CPU的高主頻設計,近年又“卷土重來”了
然而當時間來到2022年,最近這幾年的處理器無論是PC端、還是移動設備上,似乎都有重回“高主頻”設計的趨勢。
比如說在PC上,英特爾從995X到2700K、再到3770K,最高主頻一直維持在4GHz以下,到了4790K、6700K和7700K時代,就漲到了4.2~4.5GHz左右。再到8086K和9900KS上,又進一步提升到了5GHz。而10900K、11900K和12900KS,最高主頻則進一步拉升至5.3GHz到5.5Ghz的範圍。
根據目前最新的爆料信息顯示,最快明年英特爾方面可能就會推出主頻直接“鎖定”在6GHz的Core-i9 13900KS,從而創下家用PC處理器默認主頻的新記錄。
同時,AMD的情況也差不多。Zen和Zen 架構的家用處理器最高主頻“僅”4GHz左右,到了Zen2(3950X)和Zen3(5950X)時代,最高主頻就漲到了4.7~4.9GHz。而根據最新的相關信息顯示,即将發布的Zen4旗艦家用CPU(Ryzen9 7950X),最高主頻則會漲到5.7GHz,與英特爾的13代酷睿KS型号很明顯是“對标”的。
而在移動端,從2016年到2019年,蘋果的A系列應用處理器(A10到A13)的最高主頻,一直維持在2.4GHz~2.6GHz上下。但到了A14、A15、A16這三代,主頻卻呈現出2.99GHz、3.24GHz、3.46GHz的“三連漲”。與此同時在安卓陣營,高通的骁龍家族也從骁龍821、骁龍835的2.34、2.45GHz,主頻一路漲到了如今骁龍870、骁龍8 Gen1 的3.2GHz。
不僅如此,目前有爆料稱,下一代的骁龍8 Gen2最高主頻甚至有可能再到新高、達到3.5GHz左右的水準。
成本與技術的雙重因素,讓高主頻成為了合理的選擇
那麼問題就來了,此前曆史的經驗就已經證明,更高主頻的CPU設計并不一定就意味着更強的性能,那麼為什麼現在不管是PC、還是在移動設備上,都普遍又重新去追求“高主頻”了呢?
原因其實很簡單,一是成本低、見效快,二是因為現在廠商們的确也有去這樣做的“底氣”。
衆所周知,CPU的綜合性能基本上是由四個因素共同決定的,即最底層的指令集、指令集之上的架構設計、CPU頻率,以及存儲子系統的帶寬和容量。
其中,指令集和架構的進步對于CPU性能的提升理論上是最明顯,少說也有百分之幾十,多的時候甚至可以到好幾倍。但一方面指令集和架構的改進都是極其精密、且需要長期研發積累才能實現。另一方面,指令集和架構的改進,必須要軟件适配才能“見效”,所以反而不能每代都做大的改動,不然反而可能會讓開發者無所适從。
6400MHz的DDR5内存可以充分釋放最新CPU的多媒體性能,但多少人會去買呢
相比之下,存儲子系統的提升對CPU性能的改進則來得很快,也不需要軟件做什麼适配,但是其成本會非常高。比如增大CPU的二級緩存、三級緩存,就會顯著提高CPU的制造成本(緩存本身非常耗費晶體管數量);而增加内存的帶寬(比如假設某款CPU非得DDR5-7000MHz以上的内存,才能完全發揮性能),則會大幅提升消費者的使用成本,顯然也不利于市場推廣。
正因如此,直接提升CPU的主頻,也就成為了一種既能保證“見效快(軟件不需要适配,就能直接得到性能改進)”,又能有效抑制制造和使用成本的方式。畢竟比起昂貴的高頻内存,就算電腦的供電和散熱器堆料一點,也确實多不了多少成本。
其次,我們說如今的各芯片廠商“有底氣”上高頻率,指的自然就是目前半導體制程改進所帶來的紅利了。
是的,如果從散熱器設計以及TDP數值來看,如今旗艦CPU其實比奔騰4那個時代還要更熱、功耗也更高,但不可否認的是,在最新制程的“壓制”下,目前CPU的能效比确實還是每代都有明顯改進的。
說得直白一點,也就是盡管如今廠商再一次選擇了“以頻率換性能”,盡管越來越多的證據表現現在處理器的功耗是節節走高,但這就好比一輛車的油耗提升了1.5倍、但馬力卻高了2倍一樣。隻要能效比不開倒車,就不能說重回“高主頻”設計是一件不好的事情。
畢竟,消費者總是既想要性能進步、又想要産品價格不上漲的。在這樣的需求推動下,以功耗換主頻、以制程保發熱,似乎也确實就是目前整個行業所能夠選擇的最佳道路了。
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