如果不改良 CPU 制造工艺,能否一直提高主频

工艺不提升,拿什么提高频率呢?如题主所言,同步数字电路,即绝大多数计算机所采用的电路形式,基本工作原理是每个时钟周期都在两个寄存器间做一次数据传输,传输所需的最小时间就是最小的时钟周期,这个时间是被工艺决定的
■网友
只要信号能正确传输,那么性能严格正比于时脉。但是大幅度提高时脉会导致数字信号无法传输,因为有寄生电容的存在。提高工艺就是为了减少这些寄生参数。
■网友
HEMT用在數字電路里的問題是成本太高,如果全部用HEMT做CPU成本估計要高好幾個數量級(一是製造成本高,二是良率問題(上億個logic gate要保證全對非常非常困難),三是HEMT的特徵尺寸還做不到CMOS這麼小)。現在CPU頻率無法再提升(就算不考慮power wall問題)還有幾個點必須考慮:1.互連問題,器件可以scale但是互連線沒法scale。隨著工藝進步器件尺寸變小寄生電容變小所以邏輯門延遲變小,但互連線的延遲沒法變小(工藝進步可以把線寬做小,但是單位長度互連線延遲大約是2×pi×RC,互連的電阻R正比於其線寬,而電容C反比與其線寬,所以乘起來之後其實不變),芯片多大互連線的長度就得多大,而互連線的延遲是正比於其長度平方的,所以如果你想在一個時鐘週期內把數據從芯片一端傳到另一端的話互連延遲就會限制時鐘週期 2.性能的提升問題,在從內存讀取數據時CPU必須要等內存數據就緒了才能繼續運算(而這種情況在執行程序時經常出現),所以如果內存性能不變CPU時鐘週期變小最後會遇到由內存速度決定的性能飽和區(在該飽和區內CPU速度再快總體性能還是變化甚少),而目前CPU離該區域已經很接近
■网友
商业单CPU频率早已经不能增加了好不好?
■网友
频率提高到一定程度cpu热炸掉,现在提高频率不是技术问题,但是散热跟不上去,只能发展多核。


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