为什么CPU频率和十年前比没高多少却提高了速度，速度是什么决定的？
为什么CPU频率和十年前比没高多少却提高了速度，速度是什么决定的？
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网友解答：
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如果只是从CPU频率来看，10多年前的奔腾4就已经达到了接近4Ghz的水平，包括AMD当时的FX也差不多，但是目前来看，酷睿i7和锐龙7系列的高端CPU也不过刚刚普遍突破4Ghz，很多型号的默认频率甚至还只有不到3Ghz，但是这些CPU的性能已经不是当年这些接近4Ghz的CPU能比拟的了。
这里主要是因为半导体工艺的发展，从当年的几十nm工艺进化到了如今的7nm工艺，晶体管密度变得越来越大，所以同样尺寸下的CPU可以容纳更多的核心数量，当年的奔腾4只是单核心，而如今的CPU都普遍达到了6核心和8核心，10核心以上的也屡见不鲜，这样多核处理能力就远远超过了当年的CPU。
除了工艺技术和核心数量的提升，新一代CPU在核心架构层面也都发生了翻天覆地的变化，即使是同样频率下，每颗核心的效率也远远甩开了10年前的CPU，二三级缓存的增加，再加上新的指令集的使用，从而使十年前的CPU和如今的CPU性能完全不能相比。
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网友解答：
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CPU作为系统的运算和控制核心，是电脑中最重要的部件，一台电脑的性能强弱很大程度上由它决定。
随着CPU的快速发展，同样的定位下现在的CPU和十年以前的相比，性能提高非常巨大。有心的朋友也能看出来，CPU的频率并不像总体性能那样有了翻天覆地的变化，甚至某些型号的基础频率变得更低了。
为什么频率差不多，运算速度却提高了？
这是因为CPU性能提升的因素有非常多，频率并不占主要原因，
下文将重点介绍CPU的发展以及影响CPU性能的多种因素。
CPU的频率和性能关系
我们在购买CPU的时候，总会关注它的频率是多少GHz，这个频率是
CPU内部的数字时钟信号频率，通常叫它主频。
主频的其实真正代表的是脉冲信号的振动速度，并不能直接代表CPU的性能
，事实上目前仍有任何算法可以量化主频和实际性能的关系。就像当初AMD推出的推土机架构处理器，和同时代的酷睿i相比它的频率高出很多但是实际性能低下，而且难以控制发热。
既然如此，为什么厂商仍旧要去提高主频，还有很多玩家乐此不疲的对CPU进行超频。可以想象一下，
如果某个CPU工作频率是1Ghz，根据时钟周期和时钟频率互为倒数的关系可以算出一秒钟有10亿脉冲信号，一个时钟周期只有1纳秒。假如在一个时钟周期内可以执行一条指令，现在把它的主频提高到2GHz，很显然同样执行一条指令只需要0.5纳秒。同样的运算量需要的时间更少，性能就提高上去了。
当然上面这样计算的大前提是“
假设一个时钟周期内可以执行一条指令
”，
而实际上不同的核心执行能力也不一样，不同的CPU之间出现高频＜低频性能也就见怪不怪。
在CPU发展的早期，高主频是提升性能的重要法宝，但是随着提高主频带来的副作用就是发热量剧增而且非常不稳定，早期Intel和AMD的1.1GHz之争就证明了这一点。在处理器主频还在MHz时代，谁先发布1GHz主频的CPU便成了Intel和AMD的必争之地，最后Intel和AMD先后拿出了自己的产品。随后焦点就落在了1.1GHz上，Intel又抢先一步发布奔腾III铜矿主频甚至达到1.13GHz，然而随后不久就大规模召回了这款处理器，原因是为了抢先发布而对铜矿核心增加了0.1伏特电压，强行提高了主频而发热量过大（Intel解释为电路设计存在问题），最后造成了死机或不稳定的现象。
再举一个例子，AMD在Intel发布酷睿系列处理器之后便逐步落后于对手，而这时候AMD对技术趋势判断出现了偏差，认为以后应该是多核心、整数运算的方向，浮点运算则应该交于更强的GPU处理。于是推出
将两个核心集成为一个模块并共用一个浮点运算单元
的多核心推土机处理器，然是后来的发展并没有印证AMD的判断，单核性能仍然是重中之重，AMD不得已为了提高单个核心性能，只能尽可能提高主频。当然其热实际功耗也达到了125W，和同时期的Intel相比，八核的推土机只能和四核i5打成平手，在注重单核性能的应用中表现更差，而后者的热设计功耗只有95W！
从以上例子可以看出，
厂商并不能无限制的提高CPU的主频，而且主频的高低并不能完全代表实际性能的高低。
CPU厂商转而寻求IPC的提高
事实上从2004年的奔腾四处理器达到3.8GHz主频，到如今主流CPU的睿频（自动加速频率）
4.XGHz
，
十几年间主频的提高非常有限
，但是CPU的实际性能却发生了巨大的变化，要解释这个问题，需要提到IPC的概念。
IPC的意思是每个时钟指令，即每个时钟周期能够执行多少指令，通俗来说就是同频性能，CPU实际性能=IPC×频率。
举一个通俗的例子，把CPU性能比作行走路程的话，那么IPC就代表每一步能够迈出多远的距离，而频率相当于单位时间内能够迈出多少步。IPC提高就是步子迈的更大，那么就算迈出的步数不变，单位时间内行走的路程也会更长。
要想性能更强，只有提高主频或者IPC，上文中讲到过Intel强行提高处理器主频并引发了各种问题，那么
在主频难以提高且副作用很大的情况下，CPU厂商就把提高IPC放在了主要位置
。去年AMD发布的ZEN2架构，相比上一代提升了15％的IPC，换算过来就是同样的频率下，ZEN2的CPU比上一代提高了百分之十五的性能。
那么
IPC靠什么提高呢？这主要得益于架构的更新
。多年一来Intel和AMD每推出新一代处理器，都会对架构进行升级和优化。包括逐步的加入各种指令集，改进总线和控制器，并逐步整合多个功能到CPU内部等，如此才使得架构逐渐的增强。
这就解释了频率不变但是单线程性能提高的问题。
除了IPC和主频，CPU性能提升还有多种因素
十年来CPU凭IPC的提升，再加上少量的主频提高，尚且不足以达到如今的性能差距，除两者之外，还有以下多个因素。
核心数和工艺
这个非常容易理解，
十年前CPU核心数大都为双核或四核，然而到现在四核已经是入门级别，主流已经达到六核八核，甚至以前无法想象的十六核心也来到了民用的桌面平台。
IPC提升再加上核心数增长，自然性能更加强大。
当然现在的CPU能够集成更多的核心离不开先进的半导体工艺，十年前处理器采用的45纳米制造工艺，而现如今已经发展到了7纳米，这使得在
同样的面积下能够容纳更多的核心数
。而且工艺改进还带来了
晶体管之间的距离缩小，分布的电容和电感延迟还有漏电率更低，更容易提升CPU的频率和控制功耗。
支持高频大容量内存
内存的作用就好比在硬盘和CPU之间的数据桥梁，所有
CPU运算的临时数据都存放在里面，内存性能高低代表其对CPU的数据运送能力，
内存控制器的发展使得CPU能够支持更强的内存。
以前的DDR3内存的容量是2G或者4G，工作频率一般是1333MHz，而现在DDR4内存容量起步是8G，工作频率已经达到2666MHz甚至更高。
更大的缓存
缓存的作用则是在内存和CPU核心之间作为数据桥梁，它的容量小但是比内存快很多，
实际上内存的数据传输能力远远赶不上CPU的运算速度，为了解决这个矛盾，就在CPU内部集成了高速缓存
。缓存越大，能够存放的数据就越多，这样能够提高数据命中率，CPU不必要频繁的到内存甚至硬盘中寻找数据，间接地提高了核心的运算效率。
十年前的高档处理器三级缓存约8MB，许多的处理器甚至没有三级缓存，而现如今在AMD的三代锐龙处理器上集成了32MB的三级缓存。
系统软件优化支持
除了硬件上的发展，
如果没有软件的优化，即使CPU性能很强也无法很好的体现出来。
就像当初牢不可破的 WINTEL联盟，就是Intel与微软达成的合作，使Windows系统对于Intel的处理器有更好的支持，即便在同样的系统和硬件性能上，AMD处理器也不如Intel的效率、稳定性和兼容性，由此可见软件的支持对CPU非常重要。
鉴于目前绝大多数的电脑安装的Windows系统，而微软十年来更新了win7、win8、到如今的win10系统。在此期间操作系统
对CPU的多核利用、内存预写入、软件运行环境等均有重大改进，使得CPU更容易发挥出自身的性能。
除以上几点，整个硬件系统的发展也对CPU的性能提高起到了辅助作用，比如主板供电和散热能力提高，能够使CPU稳定运行在更高频率；再有南北桥整合和前端总线改进，加强了CPU与其它硬件的数据通讯能力；GPU与CPU的融合相互补足整数和浮点预算能力等等。
总结
CPU的在频率差不多的情况下性能有了长足进步，这是多种技术发展的综合结果，也使得我们能用较低的价格购买到性能更强的电脑。
当然，再强的处理器如果没有其它硬件的合理搭配，也无法发挥其作用，用户的使用不当，也会造成电脑的实际运行效果不理想。
希望我的回答能够帮到你，谢谢。
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网友解答：
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频率并不是衡量CPU性能的唯一标准。
Intel、AMD在发布新的CPU的时候都会公布基础频率，其实这个频率多少GHz是指CPU内部的数字时钟信号频率（时钟频率）。它并不能代表CPU的真实性能水平，4GHz的CPU不一定就比3GHz的强。
高频低能的例子
案例一：
早年，AMD和Intel还在1GHz左右激烈角逐时，Intel受到基于K7架构的速龙威胁，匆忙推出1.13GHz奔腾3处理器。奔腾3因为很多问题而被迫召回。而当时的人们认为主频的高低就代表了CPU的性能的高低。于是接连失利的Intel就憋出了一个大招，推出了NetBurst架构的奔腾4，出场就是1.4~1.5GHz。
不过很快就有人发现了问题，通过跑分测算：奔腾4的1.5G大概只有奔腾3的1.2~1.3GHz水平。频率之所以这么高，奥秘在于架构上，奔腾4基于NetBust架构采用了20级流水线技术，在这之前是10级。长流水线的好处是把频率做高，但是效率低。
案例二：
像极了奔腾4的超长流水线设计，AMD的推土机也成为了奔腾4一样的高频低能，单核的性能相比自家的上一代K10架构有明显的倒退。
“性能不够、超频来凑”，把这点做到极致的是FX-9590，基础频率4.7GHz、最大动态加速到5.00GHz，TDP达到了220W。以至于90%的风冷散热器根本压不住，所以FX-9590搭配了高端水冷散热器捆绑销售。
频率的概念
为了确保CPU内部所有硬件单元能够协同工作，就需要一套时钟信号与系统同步进行操作。时钟信号是由一系列的脉冲信号构成，并且总是按一定电压幅度、时间间隔连续发出方波信号，周期性的在“0”和“1”之间往复的变化。
单位时间1s内产生的重复性脉冲的个数就是频率（单位Hz），时钟频率与周期互为倒数（f=1\u002FT）。1GHz就意味着1s会产生10亿个时钟脉冲信号，可以想象到CPU内部结构是多么精妙，可以处理如此短的信号，整套系统又可以协同有序地运行。
CPU的主频为什么会变？
比如Turbo Boost技术让CPU每一个核心都有自己的锁相环电路，这样每个核心的电压和频率都可以独立控制。功耗控制单元会以1ms（每秒1000次）的速度实时监测核心的温度、电流及功耗等参数，所以CPU可以根据负载需要调整CPU的频率。同时由于参与到运算的核心数越多，控制起来就更为复杂，所以一般核心数目越多，能达到最高频率越低。
外频
在计算机主板上，以CPU为主，内存和各种外围设备为辅，有许多设备要共同在一起工作。这些设备之间的联络，数据的交换，都必须正确无误，分秒不差。因此，它们必须要有一个固定的时钟来做时间上的校正，协调或者参考。这个时钟由主板上的时钟发生器产生，就是所谓的外频。
倍频
CPU虽然跑得更换了，但是外部的主板芯片组、内存、外部接口还是处于旧有标准。这些设备的运行频率早就固定下来了，并且远低于CPU工作频率，就无法很好与CPU交流。
CPU要获得更快运算速度，就需要获得一个超高速的频率来支撑更快运算速度。而CPU通常就是在内部设计有一个锁相环频率发生器，对于输入的时钟信号进行分频处理，按照一定比例提高输入的外频频率，从而得到CPU的实际工作频率，这个比例就称之为倍频系数（简称倍频）。
超频
根据CPU主频计算公式：主频=外频 X 倍频，超频无非就是要超外频、倍频。
一般都是选择超倍频，因为超倍频提升幅度远比外频要高，而且来得容易。目前很多主板都自带一键超频功能，主板厂商都BIOS中帮你调整好超频参数，只需要一键点击皆可以超倍频。
实际上，CPU倍频高到极限了，CPU与系统其他设备传输速度还是一样。CPU从系统中得到的数据的极限速度不能满足CPU运算的速度。因此有时候为了满足外部传输需求，我们要适当超外频。超频产生的高温会导致“电子迁移”现象， 而“电子迁移”现象会损坏CPU内部精密设计的晶体管，所以一定要必须做好CPU的散热工作，液氮超频也是出于这样的考虑。
影响到频率高度的因素非常之多，如：CPU的架构、流水线设计、内部寄存器设计、支持的指令、功耗、温度等等。所以说CPU出厂频率是综合多种考虑，以最小值作为CPU的最高频率。
为什么现在的CPU频率还停留在4GHz左右呢？
我们先要了解晶体管功耗是如何计算的：
静态功耗等于电压乘以电流，W=V*I。
晶体管在“1”和“0”之间相互转换时会根据转换频率的高低产生动态功耗，W=V2*F。显然，频率越高，功耗就越大。
为什么芯片产商没有放弃做频率更高的CPU呢？
因为半导体工艺一直在进步，10nm、7nm、5nm、3nm。晶体管面积的缩小使得其所消耗的电压以及电流会以差不多相同的比例缩小。
工艺的提升，可以让晶体管做的更小，导通电压更低，显然就弥补了频率提升带来功耗增加问题。
但是工艺不能无休止境地提升，7nm以后路将会十分艰辛。
晶体管尺寸缩小以后，静态功耗不减反增，带来了很大的热能转换，晶体管之间的积热就会十分严重。CPU散热问题成了待解决的问题，如果散热做不好，CPU寿命大大下降。
目前的CPU普遍存在的动态频率技术，过热会让CPU处于最低工作频率，高频这时只是个装饰和笑话。单纯提高CPU时钟频率，会因为随之而来的散热问题而变得不再现实，毕竟我们不会无时无刻地使用液氮为CPU降温，所以Intel、AMD都很识趣地停止了高频芯片的研发，转而向低频多核的架构开始研究。
以上个人浅见，欢迎批评指正。喜欢的可以关注我，谢谢！
认同我的看法的请点个赞再走，再次感谢！
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网友解答：
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为什么感觉现在的CPU频率相比十年前没有多大提升，为啥速度却提高了这么多？
首先CPU的运行速度不单单是和频率有关，而且还和架构、制作工艺等有关，频率只是其中的一个方面。然后整体的运行速度不单单和CPU的运行速度有关，还和与它有联系的设备有关（比如内存、散热）。
CPU的运行速度和什么有关？
1.频率
CPU频率的定义是指正常工作时的时钟频率，是指它在单位时间内所能完成指令的数量。也就是同等条件下，频率越高的单位时间内可以完成的指令数越多，也就是处理得越快！所以理论上是同等条件下，频率越高的运行速度会越快！
那这样的话为什么不把CPU频率做得更高呢？其实不是不可以，但是如果一昧的提高频率的话，晶体管的数量增多，CPU运行的时候温度会越来越高，然后就会越来越不好控制，容易出现各种解决不了的问题。还有就是其他设备也承受不来太高频率的CPU，所以最后只能折中，只有达到两端平衡的才是最好的解决方案！
2.架构
除了频率之外架构也是影响CPU运行速度的一个重要的原因，所以前面也强调了同等条件下，其中就包括架构。那架构是什么呢？简单来讲，一个处理器里面是有很多个部件组成的，然后架构就是指串联这些部件的方式，每个厂家都会有不同的方式，也就是不同的架构。好的架构，就算频率没有那么高，但是速度也可以做到比频率比它高的速度还快！
举个例子的话，一个处理器就好像是一个军队，大家都是一百号人可以用。然后处理任务就好像是去打仗，而架构就相当于打仗时候的布局。如果布局够好的话，一百人也可以打赢两百人，差不多就是这个道理！
3.制作工艺
除了上面的两个原因之外，工艺也是个重要因素。十年前的几十纳米工艺，然而现在可以做到7纳米，甚至5纳米。那这样有什么好处呢？更先进的制作工艺可以在相同体积里面加入更过的晶体管，而且发热还会更低！因为CPU运行的时候会产生大量的热，然后当温度太高的话，CPU就会降频，降频就相当于处理速度下降，然后就会导致卡顿。所以越先进的制作工艺的越好！
4.核心数
这个很好理解，以前是单核心的CPU，就相当于一个人干活的意思，然后现在4核、8核、甚至16核，就相当于很多人在干活，对于一些大活的话，核心多的可以把任务分配给每一个人，这样的话做得肯定就比较快了（同等条件下）。
整体的运行速度，还和其他设备有关
一台电脑或者是一台手机，决定它的运行速度的，CPU只是其中的一个原因。除了CPU之外还有各种与它相连的设备有关，比如内存的速度、光盘的速度等等。单单是CPU的速度提上去了还不行，其他相关的设备的速度也要提上来才行，这样才能达到一个平衡，整体的速度才会跟上来！
总结：经过上面的分析，相信你已经大概了解了影响CPU运行速度的一些主要原因，还有影响整体运行速度的原因。希望我的回答能让你学到一点东西，我是小白数码之家，关注我，我们一起学习，一起进步！
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网友解答：
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回首2004年，intel发布的奔腾4发布了4.0Ghz主频的CPU，十几年过去了主频不进反退。这么多年过去了，CPU主频为什么不能继续提高呢？难道是触碰到频率的天花板吗？其实，主要的瓶颈在于“散热”。
不可忽视的“散热”问题
CPU由几十亿个晶体管构成，晶体管在充电和放电过程中会产生热量，单个晶体管产生的热量很少，然而几十亿个晶体管，产生的热量就非常可观了。
实际能耗和频率的关系为：
W=V^2 x F
，从这个公式可以看到，
频率越高，功耗越大
。然而它们之间并不是简单的频率提高一倍，能耗提升一倍的关系，还有门延迟的问题，才能保证信号的完整性，需要“加压”，减小门延迟，所以说提高频率，同时不得不提高电压，那
么功耗就会大幅度提升，呈y=x^3的指数增长关系
，如下图所示▼。
下图▼显示了x86架构、ARM架构处理器的频率和功耗的关系，也可以印证这一点，功耗随着频率的增加，呈现指数级的增长。
散热做不好，CPU的寿命会大大降低，因此普遍采用了动态频率技术，
过热会让CPU处于最低工作频率，那么高频只能算是装饰了
。那些超频玩家，将CPU主频超到了6.0GHz，然而需要借助液氮、液氦给CPU降温。
低频多核
单纯提高CPU时钟频率，随之带来的散热问题是不得不面对的现实问题。毕竟，我们不可能无时不刻的使用液氮给CPU降温，所以intel、AMD都停止了高频芯片的研发，转向了低频多核的架构。因此，我们看到了多核CPU的大爆发，这是提高性能更好的方法。
如果觉得对你有帮助，可以多多点赞哦，也可以随手点个关注哦，谢谢。
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这需要引入一个概念，处理器IPC（Instruction Per Clock），即CPU每一个频率周期里处理的指令数量，这个指标越高越好。IPC基本可以看成一款CPU架构先进程度的体现。
翻译成人话就是:
处理器工作=搬货物上楼，一条指令集就是一包货
处理器频率=CPU一小时内能上下楼几次
处理器IPC=CPU一次能扛几包货上楼
奔腾4这种老架构，身材瘦弱，一次只能扛一包货上楼。
而新架构的9代i7，孔武有力，一次能扛十包货上楼。
所以就算他们两个上下楼的速度一样，9代i7一小时内扛的货物数量也比奔腾4高多了。
这就是简单理解新旧处理器同频率但不同性能的比喻。
题外话，孔武有力的九代i7搬完货甚至还有余力把楼上住户的垃圾顺道带下楼去扔了，这就叫超线程。
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十年前的CPU频率跟现在CPU的频率虽然差不多，但是现在的内存速度，指令集和工艺提升不少。十年前的主流内存还是DDR3-1600MHz，现在是DDR4-2666MHz，AMD平台甚至要到3000MHz才能完美发挥性能。现在的CPU指令集更加丰富，AⅤX指令集的普及使多媒体性能和系统性能都可以发挥出来。十年前的工艺是32nm，现在英特尔第九代酷睿使用14nm工艺，AMD第三代锐龙使用7nm工艺。工艺的提升意味着相同面积内晶体管数量增多，现在的CPU比以前的CPU在4GHz的情况下更稳定，发热和功耗更低，因而可以往4.1，4.2GHz走，以前的32nmCPU稳定在4GHz时起码有80W功耗，要是再超就会破百瓦。希望我的回答对你有帮助。
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我来给你举个抽象的例子吧！
以前的CPU就像在一条单车道的车以40km\u002Fh的速度前进，速度就40公里每小时。
现在的CPU就好像一条路有8车道，车子以60km\u002Fh的速度前进，速度就是60公里每小时。
你单一从速度上看40提升到60好像没有提高很多，但是从车辆的通过率，也就是数据处理的速度，那提高的就是十几倍了。
这样解释就明白了吧？
当人提升的不仅仅是CPU，还有内存，硬盘，指令集算法等到。
硬盘的速度最明显了，以前是一个收费站，大家都得排队等，现在是多个ETC通道，通过率更高更快了。
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最近几年来，CPU的性能有了质的提升，但频率其实并没有怎么增加过，除了i7-4790K以及FX-9590这种异类其外，其余产品的默认频率很少由突破4GHz的，这到底是为什么呢？来看看杰微刊的解释吧。CPU时钟频率在过去5年里没有增加是很多不同类别的原因导致的。一、功率
图为时钟频率与功耗的关系当设计一个CPU的微架构时，其中一个关键的设计决策就是如何实现更高的性能。在奔腾4时代，英特尔选择了具有非常高的时钟频率和相对较窄的管道。这种方法有很多优点，其中之一就是它很容易加快单线程和串行代码。软件内并不需要操作很多的并行指令，因此大多数软件会立刻见其好处。然而，这种方法也有它的缺点，它忽略奔腾4本身的执行瑕疵。在这里，我们只讲概念本身的缺陷。主要是CPU的微架构一直与电墙冲突，并且，高频的微架构与很多已被发明出来用来处理功率问题的低功耗设计技术都不适合。此处，我将触及两个主要的低功耗设计方法。一个是时钟门控技术，时钟门控技术会在每个状态元件(寄存器、锁等)之前插入一个时钟启动系统，以至于如果没有新的数据写入的话，元件将没有时钟控制。这样就可以节省大量因回写相同的高速缓存而浪费的充电\u002F放电时间。这个方式也将一个附加延迟(门控功能)插入时钟路径。高频率的设计一般是低利润率运行，根本就不适合在最关键的信号（时钟）插入附加可变延迟。 另一个常见的技巧是电源门控。这涉及到要在芯片不同部分的电压源上放上晶体管。通常情况下，当不使用时，那些不同的功能模块和供电部分会关闭，但高频设计往往不会这样做。电源控制晶体管不但需要添加一个额外的压降，从而延缓晶体管开关速度，而且一个非常细的流水线处理器根本没有多少部分可以在任何给定的时间内被关闭。 因此，从微架构的角度来看，高频和细的设计不只是智能power-wise。二、晶体管缩放处理器频率没有上涨的另一个主要原因很简单，就是晶体管本身并没有变得更快。 其他人提到了晶体管宽度尺寸的因素，但晶体管宽实际上是稳步下降的，并且会继续下去，摩尔定律在这方面还是很好地发挥作用的。 英特尔目前正在45纳米的基础上制造32纳米的HKMG(high-k绝缘层+金属闸极) 。两年之前，它是65纳米，再之前是90纳米。TSMC, IBM and GlobalFoundries 公司今年开始生产28纳米芯片。英特尔正计划调整到22纳米。 （更新：14nm已经出来了）。 然而，问题是，当晶体管的尺寸越来越小时他们却没有越来越快。要理解这一点,有点MOSFET（金氧半场效晶体管）的背景是必要的。 众所周知，晶体管的开关速度取决于许多因素。其中一个主要因素是电场在闸极（控制到交换机）中创建的强度。电场强度取决于闸极（其变小，晶体管收缩）的两个区域，以及闸门厚度。随着晶体管的缩小，门的面积在减少。在过去，闸极区域面积的减少意味着一个晶体管的闸极也可以做得更薄。如果你知道基本的电容器是如何工作的，你就会知道，两个导电板之间距离越小，它们之间的电场就越强。这个工作原理在MOSFET上同样通用。更薄的闸极电介质导致有更强的电场通过晶体管沟道，这意味着晶体管的切换速度更快。晶体管闸极面积减少意味着闸门可以做得更薄，并且对负载电容增加无害。然而，至于45纳米，现在的闸介质约0.9纳米厚——大约一个二氧化硅分子的大小，所以根本不可能做出更薄的了。因此，英特尔改用以铪材料为基础材料的High-K取代二氧化硅，成为闸极电介质（许多人怀疑是硅酸铪）。他们还把连接闸门的材料从多晶硅变成金属材料。这种方法有助于提高晶体管的速度，但它太昂贵了，只能是一个权宜之计。事情很简单，每一次我们利用之前已有的简单的缩放比例缩小晶体管，都会导致更快的晶体管结束。三、芯片缩放频率斜升放缓的另一个主要原因是晶体管不再是唯一的——在某些情况下，即使是最大的——处理器可以运行多快的关键。现在，连接这些晶体管的电线成为延迟的主要因素。随着晶体管越来越小，连接它们的电线变得更细。细线意味着更高的阻力和更低的电流。事实是较小的晶体管能够驱动少量的电流，很容易发现，晶体管的开关速度只能部分确定电路的路径延迟情况。当然，在芯片设计过程中可以使用许多技巧来对付这个问题。一个布局和布线良好的工程师将尝试以类似的路径来规划其时钟和数据信号的路线，这样可以使两个信号同时传送，并在同一时间到达目的地。对于数据密集型芯片，轻控设计会是一种非常有效的解决方案，例如固定功能的视频编解码引擎或网络处理器。然而，带有web交互的微处理器是一个非常复杂的、非常规的设计，数据访问多个地点时并不总是遵循时钟规律，它有反馈路径和循环，有集中的资源，如风险跟踪，调度，分支预测，寄存器文件等等。另外，重控设计很容易被复制到更多的内核，但要通过标准的方法提高处理器频率的时候，其所要求的细线是很复杂的
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十年前是32纳米技术，现在是14纳米和7纳米技术。纳米数值越低，散热量越低，体积越小功耗越低。十年前是双核天下，现在同样体积功耗可以容纳8核心以上。
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外频、倍频、核心数量、内存访问带宽流水级决定了处理器的效能。当年1.5G的P4比1.0G的P3只快一丁点，3.0G的P4被后来的1.7G的奔腾M秒了。都是流水级有巨大变化。
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