英特尔|这些是商家不告诉你的，流行多核处理器的真正原因
文/M叔
图侵删
我敢跟你打个赌 ， 你问身边的熟悉的人："买手机或者电脑 ， 处理器是单核好还是双核好？"
十个人起码有九个都会回答"肯定双核啊" ， 理由通常是"人多力量大之类的" 。
如果按照这逻辑8核一定比4核的快 ， 16核一定比8核快 ， 以此类推 ， 核是越多越好 。
可是 ， 我得告诉你情况不是这样的 。
CPU发展的困境
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我们买电脑时 ， 常常看到上面图片里的参数 ， 如果只能选一项的话 ， 其中CPU主频这栏是比较直观的反应CPU快慢的参数 。 （虽然这样理解不够全面 ， 但是好理解）
CPU的主频 ， 即CPU内核工作的时钟频率 ， 一般以GHz(1GHz=1000MHz)为单位 。 也可以理解成CPU内数字脉冲信号振荡的速度 ， 比如 ， 1GHz指数字脉冲信号在每秒钟振荡一亿次 。
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要知道 ， 三十多年前 ， 英特尔在1983年能做出来的最好的CPU主频才20Mhz ， 几十年时间里CPU技术在快速发展 ， 2000年英特尔就能做出2000Mhz的CPU了 ， 十七年的时间就主频率上增加了100倍!
你或许听过摩尔定律 ， 就是说"所有的芯片每18个月之后 ， 它的运算速度要增加一倍 ， 这个定律就是英特尔的创始人提出来的 。 "
CPU的发展一直遵循摩尔定律 ， 但是摩尔定律到了近几年渐渐不灵了 。 在2017年 ， 英特尔单核CPU最高主频速度只达到4000Mhz ， 十七年的时间频率上比2000年只增加了1倍 。 尤其是最近3年 ， 频率上可以说几乎没怎么增加 。
CPU的发展好像遇到了技术瓶颈 ， 那么是怎么的技术难题呢？
CPU的技术难题之一发热
只从发展时间和主频值看 ， 大家都能明显感觉英特尔的CPU技术已经发展得很快了 。 但是应用开发商们 ， 一旦看到CPU的性能有冗余 ， 一定会在冗余的算力基础上开发更多功能的软件 ， 以此来满足消费者多样性的需求 。 这样就倒逼CPU的生产企业 ， 不断开发出更快更好的处理器芯片 。
于是 ， 芯片设计企业想方设法的把频率提升 ， 遗憾的是 ， 随着主频率的提升 ， CPU的发热也按正比例提升 ， 主频提升一倍 ， 发热也提升一倍 ， 而且提升频率的过程中CPU出现工作不稳定的情况 ， 处理的程序要么出现乱码 ， 要么死机 。
【英特尔|这些是商家不告诉你的，流行多核处理器的真正原因】
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很多芯片工程师提出提升电压解决CPU不稳定的问题 ， 但是电压提升后对CPU的发热 ， 简直是火上浇油 。 CUP发热比之前还高 ， 将电压增加两倍 ， 发热量是之前的4倍 。
让芯片企业十分为难的是 ， 现在为了满足客户的需求 ， 把速度提升了一倍 ， 为了保证稳定 ， 把电压提升了1倍 ， 叠加后总的结果就是 ， 发热是从前的8倍 。
一倍速度的提升 ， 换来8倍发热 ， 本来之前的CPU发热就是难题 ， 光加风扇肯定是不行的 。
况且按照这个情况 ， CPU速度几轮提升后 ， 发热的量简直不敢想象 ， 可能一开机CPU就烧坏了 。
硅基芯片的极限
工程师根据失败经验和理论明白了 ， 应付发热暴增的强效方法是缩小芯片尺寸 。
要说明白这个原理 ， 就要提到MOSFET的结构 ， 不过这个太专业了 ， 涉及很多陌生概念 ， 今天我们就简单理解一下：
我们把半导体的开关管想象成一道闸门 ， 那么闸门越大 ， 每次打开关上耗费的能量就越多 ， 这些能量最终都会变成热能 。 如果闸门做得越小 ， 每次开关耗费的能量就少多了 。
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