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[电脑常识] 为什么CPU主频这么多年提升不大?这个比喻通俗易懂

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发表于 2024-9-11 10:55:09 | 显示全部楼层 |阅读模式
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; [) r% f& N2 A, Z9 g% \

6 x4 r3 I& S  m, A% d我们把CPU比作一个货运队,这个货运队能干多少活(性能),取决于几个主要的因素:' u9 z1 U, _$ I. l$ A

- w% l9 O4 f2 l  I/ H7 o2 W8 k7 u) X* I+ c5 z. U% X8 R) G- R
1、货车的行驶速度(主频)
3 P, b8 x6 c$ l4 n2、货车数量(核心)
& j7 \0 W# L5 \& {. n' X3、车厢数量(线程)' D( |/ u9 k0 L( W, p
4、车厢装载量(架构)# y+ S6 _: {0 a) c) C3 v
5、路面(散热,散热不好就相当于路不好走,货车跑不快)
3 ~. P, P& h: A6 z# h6、装货、卸货速度(缓存)' D# N6 }% E  A! w. c; \
7、管理效率(制程)
. z% V7 _/ ]) A9 ^5 m8 ^( j* w( Z/ K7 k1 w" w. f
这样也就能理解,为什么主频这么多年提升不大,因为速度是有物理上的限制。) v; b! Q6 W5 F' N
. P& ?' x0 j9 A7 p0 J! m
车队里,如果只有一辆货车,跑得再快(主频)也送不了多少货。所以一个车队要干大买卖,就需要多辆货车(多个核心)。在车队运营的过程中,经常有这种情况:有很多货物体积大、重量轻,一个车头只拉一个车厢(一个核心带一个线程),很不划算。所以车队碰到这种情况就用一个车头拉两个车厢(一个核心带两个线程)。
! C9 C* C( P: U; C1 {; |# o0 o$ s3 X, d+ `! z# I) [
车队老板发现,增加一些架子可以更好地利用车厢的空间。每次CPU架构的升级,就是一次车厢空间的优化。车厢越做越大,空间利用率也越来越高。
% y) z. m& H0 C3 g7 s3 }( j5 N1 W# a- B2 [
货车送货的路上,本来可以跑100km/h的,但路面坑坑洼洼不好走(CPU散热不好),结果就只能跑50km/h。3 W9 l2 E% f2 u7 e$ q

0 d3 @9 U% P0 i) ?车队老板还发现,影响效率的就还有装货和卸货工人(缓存),即便前面所有条件都很好,如果工人速度慢,货车一天只能送一趟,就没办法多送一趟了。$ R2 Z) `! e' r/ n( y( Y
0 a; n6 r$ J1 w# _0 l
另外,车队得发工资啊,人越多,工资支付得越多(能耗),因此管理效率(制程)很关键。制程也是类似的道理,从45nm、32nm、28nm、20nm、14/16nm、10nm、7nm,每迭代一次,单位面积内可塞入的晶体管数量就会增多,相当于一样的活,可以用更少的人干。这主要不是为了提升性能,而是为了减少工资开支(降低能耗)。当然,这也为新购买新货车和车厢腾出了资金空间(芯片面积不变,可增加核心和线程数量)。
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8 t1 [/ I) x8 e. N综上,选CPU,不仅仅要看主频,还要看架构、核心数、线程数、制程、缓存等等。例如,intel第九代的i9,看似基准频率跟前几代也差不多,其实有很大不同。i9这个车队货车头有8个、车厢16个节、车厢空间更大、走的路更平坦、装货/卸货效率高。哪怕跟前几代跑的速度一样,但i9车队拉货多,效率高,而且还更省油和人工。实际测试中,i9因为功率更低、散热更好,实际上保持高速的时间可以更长。
9 S0 K0 e& n  c
  C. n( ^2 x. Q: c: G如果只是上上网、看看剧,四核绰绰有余了。打游戏,6核、8核也没啥特别优势,因为大部分的游戏目前是针对双核和四核来优化的。但如果是做设计、影视输出,或者同时运行多个应用,8核16线程的货车队,优势就非常明显了。. E# N* ]  `1 H% h  O( ~

: l% ?7 K+ N1 J& j: Z8 X# y
9 V) N/ r' D/ R& w当然你也可以直接拨打电话13101986181,让我帮你组装电脑,装机!2 R( u$ I. M- \* b/ x1 e, A
4 l+ e2 b; R$ [' n2 Y
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