1樓:YOYO
一直是兩條腿走路的。
在製程變小的同時,高效能領域die的面積在高效能也是盡量做大了。(參考intel鉑金系列CPU)
但是在同等製程的情況下,die的面積也受制於多個因素。
1、散熱,整機工程設計的時候,單個晶元的功率一般不會超過150W,否則散熱就有比較麻煩。你看intel伺服器CPU就是基本上不會超過150W這個限制,最大的GPU卡晶元也就是200W頂天了。
2、PCB:大面積的晶元管腳就多,對PCB走線要求就高;
3、電源:大面積晶元電源設計困難;
4、EMC:大面積晶元難以抑制內部干擾
這些因素也不是不能解決,總之是要付出額外的非必要成本。你要相信,現有的解決方案未必是最優的,但是也已經是行業中經驗豐富的專家綜合考慮的結果。增大面積有很多任務程上的限制,在高效能需求領域,已經採用更經濟的集群方案。
2樓:saili
當然可以,並且也確實這樣在做啊。
這麼簡單的問題,很多回答的人還線性,圖紙,設計,電路來分析。全都是扯淡。
筆記本i7的核心是不是比奔騰的大?
台式電腦X99X299是不是比I7的大?
AMD最新的執行緒撕裂者,是不是巨大?
為什麼i7不做的更大?因為擠牙膏啊。效能增加了x299怎麼賣?反正沒對手。
3樓:
處理器頻率很高,訊號波長很短。如果面積很大,不同位置處的訊號就不同步了,這是很麻煩的問題。
一些超級計算機,就是多處理器分布在很大面積裡的。但是這樣的超級計算機對程式是有限制的,只有特別優化過的程式才能發揮超級計算機的效能。普通的程式,無法充分發揮超級計算機的效能。
乙個大膽的方案,是做立方體形狀的,有更多元件層的處理器。在立方體晶元中間做一些微流道,液冷散熱。這樣可以在不破壞同步的條件下增加元件數量。
但是這個方案和現在的工藝差異太大,估計短時間內無法工業化。
4樓:黃超
除了良品率等的考慮,還有一項因素是電子傳送速率的影響,為了確保cpu內部的時鐘同步,電訊號必須在乙個時鐘週期傳遞到CPU的主要部分(雖然整合的GPU等可以執行在不同頻率)我覺得這個也是限制核心面積的乙個因素雖然現行的面積的頻率上限好像是30GHz。
不過試想有人做了乙個1m^2的cpu,主頻應該非常感人的
5樓:格陵蘭島的熊喵
cpu面積越來越大,主機板插槽越難設計,難不成用15層pcb麼?另外,有個東西叫做多u主機板,他能滿足題主想要更大面積cpu的構想,八個u不就八倍核心面積了麼。狗頭
6樓:韻神逸
想想超級計算機為什麼用一大堆小CPU吧……
如果CPU大了更好用,直接造乙個樓那麼大的CPU不是比弄一堆小CPU方便很多?
7樓:Xi Yang
某種程度上來講,就是這樣做的。比如AMD的執行緒撕裂者,就是把四個矽片封裝到一起。還有當年Intel的膠水雙核。這些都可以視作變相增加了矽片的面積。
8樓:
時序吧.
L/C=T 理論時鐘週期
1/T = f 理論 cpu 頻率
f = C/L
增加 L, cpu 頻率理論上界下降
光速限制了你的理論時鐘週期
9樓:xiaoqianzi15
我來補充一點吧:面積變大了,cpu內部速度那麼快
訊號傳遞的速度已經要考慮了//包括線路的長度,寄生電抗等
以至於cpu的速度理論是有上限的
10樓:434728686868886
蘋果的晶元面積就非常大,比高通的大很多!!!!nv的旗艦晶元也是,面積非常大!!!!!比英特爾的大很多,大了性能力就強!!!!!
11樓:
同樣邏輯:為什麼不用gpu代替cpu呢?
增大面積最多也就等於堆了更多運算單元,但cpu主要還是跑序列的通用計算,更多單元不能同時利用上也是浪費,事實上現在cpu單核心已經足夠大,所以才有smt這樣的技術去利用閒置單元。
12樓:張五歲
簡單來說增大核心面積會使發熱量與功率提高更大而效能提公升不如發熱量與功率那麼明顯。
各類晶元的電晶體核心面積都是一代一代實驗出來的,除非有更大的創新能大幅提高能耗比
13樓:Mark
沒有人說行業標準嗎?主機板設計,電腦設計給 CPU的大小空間已經定格,為了提高效能只能縮小增加密度。改行業標準是很困難,成本很高的,所有配套都要跟著改。
14樓:「已登出」
可以是可以,提高cpu面積確實可以提高效能,但這是用暴力方法提公升的。說直白一點,現在製造cpu,一片晶元可以造幾百個cpu,但是你完全可以把一整片的矽晶元做成乙個超大型的cpu,但是這樣做首先你的散熱成本將會非常高昂。然後可能會貴得讓人根本買不起,一般來說一片晶元上做的幾百個cpu裡面總會有殘次品,而且出現的機率還不低,這麼小一片的cpu都能經常出現殘次品,那換成一大片呢?
那麼一大片的cpu良品率將會低到驚人,可能做了幾十甚至上百個才會出現乙個能用的,因此這種方法絕對是不妥當也不合算的。同理可得,cpu工藝有提公升,但是盲目提高核心面積付出的代價可能會比效能的提公升高,不合算。
15樓:馬老五
之前看過評測,好像同樣製程下,乙個ARM的A57核心的die size是A53的四倍。然而A57的效能有A53的四倍麼,呵呵。再算上功耗發熱和成本,A57被吊打,,,這就是驍龍625被稱為一代神U的由來啊!
16樓:琴梨梨
晶元有瑕疵的是不能正常拿出去賣的
假設每單位面積有50%的瑕疵率(實際肯定沒這麼高,只是為了方便計算)我做面積為1的晶元,我能賣掉一半
我做面積為2的晶元,只有四分之一能賣了
我做面積為3的晶元,只有八分之一能賣了
而如果面積一口氣提公升到10,這下我生產1024片晶元才能賣一片,那不得虧死?
在良率上不去的情況下,晶元面積不可能有多少增長,目前的晶元面積是效能向良品率妥協所達到的最經濟平衡點
17樓:許恆灼
樓上答得都很全面,說幾個小點:
1.傳輸線效應,換言之訊號波長如果小於傳輸距離就會產生傳輸線效應,也就是所謂的damping,訊號會更難控制。
2.clock tree時鐘控制,從晶元最中間引出的時鐘線需要覆蓋到整個邏輯電路,由於工藝偏差,面積越大會使skew與jitter十分ugly。
18樓:
4年前的問題,看這樣子說的還是pc晶元?
姑且認為說的是這個範圍內的。
因為那時候amd要完啊,說不定明天就破產啊。英特爾需要靠技術賺錢嗎?老的東西換個名字就當新的東西賣,畢竟科技以換名字為本。
開發新架構多燒錢,有amd這個同行的襯托,賣什麼不能賺錢?
工藝這東西可以試著造啊。同樣效能,靠著工藝公升級的加持,能耗降低,又多了個賣點,多好。
19樓:opdiao
1.同一塊晶圓上,面積越大,製造的die越少,也就單片成本越高。
2.面積越大,缺陷落在die上的概率越大,也就是良品率越低。
3.面積增大,那麼電源線,關鍵訊號線需要考慮越多,也就是後端設計越困難。
4.以上問題都很難解決,而且都需要花更多的錢。成本才是關鍵。
20樓:張HT
先說結論,GPU可以,CPU不行。
以絕大多數WIN程式來說。CPU增加核心以第乙個核心效能為100%,第二個核心大概能增加80-90%的效能,第三個核大概能增加70%的效能,第四個核大概就只能增加50%的效能了。你會發現GB4跑分,四核大概相當於單核效能的三倍。
以驍龍625(八核A53)為例,GB4跑分單執行緒800,多執行緒4000分。
主流市場已經是4核,如果再堆一倍的核心到8核心,效能能提公升恐怕只有25%-30%。
而電晶體數量翻一倍,良率恐怕要變成1/4以下,也就是說成本上公升到4倍。
而且電晶體數量翻一倍功耗就翻一倍,考慮到工藝進步至少也會變成1.5倍功耗。
結果就是你用50%的功耗提公升+4倍的成本,換來了撐死30%的效能提公升。
問題來了,這個CPU你打算賣多少錢?
21樓:dtwww
這個問題問的不算很明確,我拆分成兩個問題。1.在同一代工藝下我們為什麼不在cpu乙個核裡做更多電晶體。2.我們為什麼不做很多核。
如果你問的是單個核心面積,單個核做大做快的思路因為功耗問題和互聯訊號延遲問題已經死掉了。之前微電子有個定律叫登納德定律,大概是說隨著電晶體尺寸縮減,電壓電流等比例下降,能耗不變可以等比例提高頻率(這是乙個粗略的科學定律),頻率和功率的壓低帶來規模增長。
然而奔四就已經不提了,因為隨著溝道變短,工作電壓不能無休止下降了,單個電晶體的功耗縮減遠不如電晶體體積縮減來得快,而最近幾代工藝電晶體延遲長進又不大。
如果你問的是做很多核,現在就是這麼幹的。但是cpu一開始就不是完全的平行計算用的,pc上做太多核並不好用,基於成本和設計的考慮就變成了這個樣子。
22樓:
LGA 3647
我就不po圖了網上現在很多leak出來了
實在覺得socket P這尺寸有點霸道
跟當年Galaxy S2乙個手機差不多大了的確乙個晶元的尺寸來說,是有很多散熱供電穩定性的限制,牙膏廠也在積極的解決這些問題來做更大的CPU更貴的socket來坑我們這些OEM廠商...
23樓:王俊
首先一款產品在特定的面積下,一定是把它用到極致的,但是由於各個公司的架構不同,設計思路不同,甚至某些黑科技,導致了功耗效能的差異。面積越大的確有可能在一定程度上提高效能,但與此同時面積越大,成本越高。面積越大,功耗越大。
一款產品是效能,面積,功耗等等的綜合考量。還要考慮市場的情況。比如你用更大的面積做出了一款比對手效能高百分之5的晶元。
但在功耗高了百分之30,成本高了百分之30,這樣的產品毫無競爭力。
24樓:氧化鋅
針對這個問題,我寫了一篇文章專門回答。請見這裡:關於提問「cpu的nm級越來越小,為什麼不通過增大面積來提高效能?」的補充 - 知乎專欄 蟹蟹~~~
25樓:糖葫蘆俠
平時我們雖然感受不到,其實光電是有速度的,所以當晶元面積大到一定程度的時候,晶元內部的訊號傳輸的延遲就不能忽略了,這時候設計晶元的思路就完全不同了,難度倍增。不過現在也不是沒有解決方案,就是3d電晶體技術,不過還不是很成熟。
26樓:嗒小木
cpu效能和面積並不是成正比的,功能部件就那麼多,你再加一些不但邏輯難做效能還不一定好,現在cpu裡面積最大的是cache,然而cache命中率上去了再加大cache也沒什麼用。更多的面積也就是做多核有用,然而這跟題主想象的效能應該不一樣了,做成256核的你開個word該卡還是卡。
27樓:
高讚那個答案寫的什麼玩意啊
知乎真是藥丸
用面積換效能,一直是CPU設計的常用手法
比如用更大的邏輯門/電晶體換取速度/功耗,用更多的核心和快取換取全晶元吞吐率
處理器從一開始設計就會通過增加冗餘提高良率:如果你要做個20核心,裡面可能實際有22個核心,你要50MB快取,裡面實際可能有55MB快取,這點成本增加不值一提好麼?
用面積推算處理器良率的都是門外漢,根本不懂處理器設計/生產。
題主你想的對,處理器設計就是在面積(成本),IPC,頻率,功耗之間折中。
一般是市場/成本決定處理器的面積(比如增大2倍面積提高10%的頻率,大部分人不會買單的),這基本不是個技術問題。
如何看待CPU和GPU超頻空間越來越小?
路釗 目前的製程微縮已經迫近了物理極限,柵極間隙越來越小,控制漏電越來越不容易。Intel之所以遲遲不上10nm,問題就是它拉不上高頻,目前的製程進步只能解決電晶體密度,卻解決不了功耗問題。AMD目前用的7nm實際上跟Intel的10nm差不多一代。明顯的拉高頻不如Intel14nm 工藝。官超版的...
為什麼 C 盤的空間越來越小?
甜蜜商店 System Volume Information 資料夾,中文名稱可以翻譯為 系統卷標資訊 這個資料夾裡就儲存著系統還原的備份資訊。系統還原 是Windows XP最實用的功能之一,它採用 快照 的方式記錄下系統在特定時間的狀態資訊,也就是所謂的 還原點 然後在需要的時候根據這些資訊加以...
C盤空間大小為什麼越來越小?
Ghost 如果有Windows old的話要刪掉。另外,休眠式啟動會有很大的快取,這個快取取決於你記憶體條的容量。您可以用Windows自帶的磁碟清理來清理。 我這裡給你推薦一款小軟體,名字叫做FolderSize,可以檢視某乙個磁碟驅動器的檔案空間使用情況,詳細地列出每個資料夾與檔案的大小,不僅...