这是商家不告诉您的多核处理器普及的真正原因.

温/ M叔叔

图片入侵和删除

我敢跟你打赌. 您问周围的人: “购买手机或计算机时，处理器是单核还是双核处理器更好？”

十分之九的人至少会回答“是的，双核”. 原因通常是“许都强大”.

根据这种逻辑，8核必须比4核更快，16核必须比8核更快，依此类推，核越多越好.

但是，我必须告诉你事实并非如此.

CPU开发的困境

购买计算机时，我们经常在上图中看到参数. 如果只有一个选项可用，则“ CPU频率”列是一种更直观的参数，反映了CPU的速度. （尽管这种理解还不够全面，但很容易理解）

CPU的主频率，即CPU内核工作的时钟频率，通常以GHz（1GHz = 1000MHz）为单位. 也可以理解为CPU中数字脉冲信号的振荡速度. 例如1GHz意味着数字脉冲信号每秒振荡1亿次.

您知道，三十多年前，英特尔在1983年制造了最好的主频为20Mhz的CPU. 在过去的几十年中，CPU技术发展迅速. 在2000年，英特尔能够制造2000Mhz的CPU. 现在，主要频率在17年中增加了100倍！

您可能听说过摩尔定律，该定律说: “每18个月，所有筹码的速度都会加倍. 该法律是英特尔创始人提出的. ”

CPU的发展一直遵循摩尔定律，但近年来摩尔定律逐渐失效. 2017年，英特尔单核CPU的最高时钟速度仅达到4000Mhz，而17年的时间频率仅比2000年增加了一倍. 尤其是最近三年，频率几乎没有增加.

CPU的发展似乎遇到了技术瓶颈，那么技术问题是什么？

CPU出现技术问题之一

从开发时间和主频率值来看，每个人都可以清楚地感觉到英特尔的CPU技术发展非常迅速. 但是，应用程序开发人员一旦发现CPU的性能是冗余的，他们肯定会基于冗余的计算能力来开发功能更多的软件，以满足消费者的多样化需求. 这迫使CPU制造商不断开发更快，更好的处理器芯片.

因此，芯片设计公司尝试了各种方法来提高频率. 不幸的是，随着主频率的增加，CPU的热量也成比例增加，主频率增加了一倍，热量增加了一倍，频率也增加了. 在CPU的中间，工作不稳定，处理后的程序出现乱码或崩溃.

许多芯片工程师建议增加电压以解决CPU不稳定的问题，但是，增加电压后CPU产生的热量只是增加了火势. CUP的热量比以前高，电压增加了两倍，热量产生了4倍.

使芯片公司非常困难的是，为了满足客户的需求，速度提高了一倍，电压提高了一倍，以确保稳定性. 堆叠后的总结果是热量是以前的8倍.

将速度提高一倍，换来8倍的热量，以前的CPU热量是一个问题，而且风扇绝对不够用.

此外，根据这种情况，在几轮CPU速度提高之后，很难想象会产生多少热量，并且一旦打开CPU，它可能会烧坏.

硅基芯片的局限性

基于故障经验和理论，工程师了解应对发烧潮的有效方法是减小芯片尺寸.

为阐明这一原理，我们必须提及MOSFET的结构，但这过于，涉及许多不熟悉的概念. 今天我们将简要了解:

我们将半导体开关管想象成一个门，那么门越大，每次开关打开时消耗的能量越多，并且该能量最终将变成热量. 如果将门做得更小，则每次打开和关闭所消耗的能量将大大减少.

过去，CPU的核心约为1.5平方厘米的扁平硅片. 直径为12英寸的硅晶片盘价值约2.8万美元. 减小的尺寸意味着可以切割出更多的CPU内核.

因此，减小CPU的尺寸不仅可以解决散热问题，而且可以大大降低成本，并提高CPU的频率，这简直就是三鸟一石.

但是，从2007年开始，减小CPU的大小已接近极限.

CPU晶体管的概况

我们当前的手机处理器上大约有100亿个晶体管. 这些晶体管是CPU计算能力的基础. 正如我们刚才所说，CPU的核心是一个硅晶片，其平面约为1平方厘米. 这么大的事情有100亿个晶体管. 您可以想象每个晶体有多小. 如果晶体管变小，则可能会产生“量子效应”，即芯片将变得不稳定且不可靠.

使用更多内核的真正原因

基于上述原因，CPU公司认为的解决方案是多核以提高计算能力.

为了使多核处理器正常工作，程序员在设计计算机语言和应用程序时尝试将单个任务拆分为多线程任务，以平衡处理器之间的计算能力.

例如，如果我们想对照片进行一键式美化，那么一个CPU处理当然没问题，只要将任务分为16个部分就可以16个.

但是，多核处理器解决方案也有其缺点:

1. 有很多任务根本无法分为多个任务，只能由一个核心完成.

2. 多核浪费了计算能力. 如果单个4GHz内核可以提供1个计算能力，则4个3GHz内核的性能平均为2个计算能力，相当于一个8GHz内核.

从单核到双核的性能提升是最明显的性能提升，然后到四核，八核甚至20核，带来的提升越来越明显，不仅因为指令确实有很多，根本无法转换成多线程. 另外，由于将单个任务划分为多线程任务，然后分配给每个处理器，最后将结果输出进行了集成，因此这一系列额外的步骤将浪费计算能力. 知道了这一点之后，实际上很难回顾数字制造商. 显而易见，整个行业都遇到了技术问题，被迫使用多核，并且不得不推销出色的多核计算能力.

结论

好吧，让我们回顾一下文章开头的问题: “购买手机或计算机时，单核或双核处理器是否更好？”

多核处理器的1 + 1功效不大于2，而多核则不如后者. 它有其局限性. 而且，如果处理器行业从根本上解决了散热问题，那么单核实际上要比双核好.

例如，正如我在上一篇文章中介绍的那样，石墨烯材料中的“魔角” —当两层石墨烯之间的夹角非常小（约1.1°）时，薄膜之间的超导和绝缘区域交替出现. 如果开发这种材料，由于其超导特性，基本上不会产生发热问题.

我们脱口而出多核更好的原因实际上是商家营销的结果. 当然，这不是企业更精明，而是他们知道更多. 但是，由于对CPU的了解很少，将来一些商人会告诉您他们的产品是16核的，速度和成本效益如何，您将更加理性地看待它.

本文来自电脑杂谈，转载请注明本文网址：
http://www.pc-fly.com/a/shoujiruanjian/article-301043-1.html