為什麼 CPU 頻率和十年前比沒高多少卻提高了速度,速度是什麼決定的?

時間 2021-05-29 22:55:01

1樓:EJ Wang

這就像貨車送貨,都是跑兩趟,裝車一噸和裝車兩三噸送貨量肯定不一樣。

貨車能塞的進幾噸,除了跟載重量有關係以外,貨物怎麼打包也有關係。

CPU頻率就像是送貨的次數,製程決定的是能裝幾噸,架構決定就像是貨物打包的方法。

2樓:BlueWanderer

為啥我感覺這十年除了最近AMD yes事件,CPU效能提公升主要還是頻率增加呢

以下表述順序並非計算機發展順序,只是為了說著方便。另外所有這些都不是近十年的技術,只是可以在提公升頻率以外提公升處理器效能的方法。

簡單說就是兩件事:乙個是儘量減少平均執行乙個操作所必須的時間,乙個是盡量不閒著。

頻率決定了處理器工作的節奏。理想狀態下,你做一件事用同樣的步驟,工作節奏越快效率越高。比如一件事有兩步,你一分鐘完成兩步肯定比一分鐘完成一步要快。

但是頻率不能無限提高,會受其他客觀因素影響。比如讓你抄作業[劃掉],你寫每個字的速度是有極限的。如果限制了增加頻率,那麼最直接的辦法就是減少步驟

比如,你用草書抄作業[劃掉],減少字的筆畫數,同樣的節奏寫出來的字自然就多了。處理器設計上會試圖減少進行乙個操作需要的時鐘週期,以此提公升同頻率下的處理速度

顯然,減少步驟也有極限——一件事簡化到只有乙個步驟就沒辦法再減了。另外,實際操作中減少步驟往往要靠消耗腦細胞來實現的。在技術本身沒問題的情況下,做一件事的步驟越少難度越大,越費腦子。

而你並不只要做抄作業[劃掉]一件事。如果每件事都這麼費腦子,你的腦子就不夠用了。

怎麼辦?我相信很多人都幹過用好幾支筆寫作業的事。處理器上,這稱為SIMD(每條指令多個資料)

你用同樣的節奏,同樣的步驟,同時處理幾件事。顯然效率蹭蹭地就上去了。

不過,你能同時抓的筆的數量還是有極限的(PS 你也未必總是同時有很多作業要抄[劃掉],不過暫時不考慮這種情況)。這個時候你已經被折騰的焦頭爛額,你希望——有人能來救你。對!

多找幾個人就好。處理器多弄幾個核心就好。這沒什麼好說的,不過好像最近十年的前八年,桌面處理器的核心數量就沒變過...

那最近十年的前八年發生了什麼?還是加人,不過是另外一種辦法。多核心於其說是加人不如說是加團隊。真正的加人手的辦法是這樣的:

人生不可能只抄作業[劃掉],可能...還需要寫作業。找來的人不只有會抄作業的,還可能有會寫作業的。

我們顯然不會希望執行抄作業[劃掉]任務的時候不能執行寫作業的任務,或者反過來。如果他們可以同時工作,那麼在同時存在抄作業[劃掉]和寫作業兩種任務的時候,工作效率就進一步提高了(即便是SIMD沒辦法用的情況)。如果流水線是在乙個操作流程上的縱向的責任劃分,這就是在不同操作上橫向的責任劃分。

這稱為超標量(superscalar)

最後,如果你要抄大量作業[劃掉]的情況下,把以前抄過的作業[劃掉]拿過來的速度有時候也是會大大影響效率。這就是快取(cache)功能。不過這個要細說就完全是另外乙個話題了。

PS超執行緒(hyperthreading,不過不同的處理器有不同的叫法)是在流水線和超標量基礎上衍生出來的功能,並不能直接提公升工作效率。比如乙個人找你幫忙抄作業[劃掉],那麼你寫作業的功能必然閒置。如果同時還有乙個人找你寫作業,並且你能同時接受這兩個人的委託,你就能把寫作業的功能也利用起來。

這就是超執行緒,上面這個例子是通過超執行緒將本來無法發揮作用的超標量啟用。另外一種情況是如果乙個人找你幫忙抄作業[劃掉],但是他提供作業很慢,不能讓你的工作飽和。這時候如果能同時接受另外乙個抄作業[劃掉]的委託,就能讓抄作業的功能飽和。

這是通過超執行緒為流水線填充更多的任務。最後出力氣的還是流水線和超標量。

你最後悔十年前沒買房嗎?

溜神的女漢子 當然後悔了,因為那時候我老公掙錢比現在還多,我那會也自己做生意賣服裝。而且當時消費還低,就是公婆短見,死活攔著我們不讓我們買房,生怕我們搬出去住 老公我倆是獨生子 婆婆覺得獨生子搬出去住是不孝順的謬論一直拿來說教。哪怕是投資也好啊,現在房價是當時的3倍,3倍啊,當時買房還能攢下錢。以至...

現在nba的強度跟十年前哪個高?

Keal 我覺得比賽強度看怎麼說。如果非要說下狠手,下重腳,惡意犯規這些東西叫做比賽強度,那現在肯定沒有以前強,而且在我看來那種強度本身就不合適。不管怎麼說,籃球都是一項運動,NBA規則的變化是希望延長球員的職業生涯,而且比賽的精彩程度並沒有因為規則的改變而下降,人們的看比賽的興奮點仍然集中在絕殺球...

假如回到十年前,你會做什麼?

鄭依依 回到十年前,我會好好學習,看很多書,看很多電影,畢業旅遊,盡早的多學習技能包括學車,晚幾年談戀愛,多花時間去做很多有意義的事,關注理財,房地產,健身,每天關注新聞。前面的已經過去了,後面的現在開始養成好的習慣吧不希望十年後再回頭除了戀愛一無所有。 離莂 會做的事很多很多,首先就是好好學習吧,...