
计算机技术更新很快,计算机技术更新很快吗

大家好,今天小编关注到一个比较有意思的话题,就是关于计算机技术更新很快的问题,于是小编就整理了2个相关介绍计算机技术更新很快的解答,让我们一起看看吧。
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?
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”。
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***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。
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。
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。
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
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/h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/h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?
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。
10年前的台式机电脑,通过更换固态硬盘、加内存,运行速度能提高吗?
能提高,以前不是常听见一句话吗,古老的配置,上了固态直接变成当年的顶级配置了。这句话很有道理,电脑配置中,硬盘的速度是最慢的,拖了后腿,即使是最新的配置,也会被硬盘速度拖。使用固态可有效的釜底抽薪,解决一定的问题。
十年前也是2008年,还是酷睿2的时代,当年中端代表作有E8400,高端代表作有Q8400,如今二者都已经只有几十块钱,不过Q8400依然能凭借四核心撑住系统,只是功耗大了些。有些型号的P45或者G41能够支持DDR3 1333,这样就缓解了许多,DDR3目前还能一战。再加一个sata的固态,体验上是没问题,起码应付办公不会卡顿。
到此,以上就是小编对于计算机技术更新很快的问题就介绍到这了,希望介绍关于计算机技术更新很快的2点解答对大家有用。
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