为什么现在cpu不再提高主频而是走多核_服务器

资料来源：网络整理时间：2023/3/8 15:29:18 共计：3609 浏览

为什么现在cpu不再提高主频而是走多核？

理论上时钟速度越高，也就是主频越高，CPU运行的速度就越快。频率就是指单位时间内完成定期更改的数量，有的指令可以在一个时钟周期内完成，有的指令则需要多个时钟周期来完成，如果将时钟速度提高为3.2GHz，那么CPU每秒就会执行32亿个周期。

大家似乎很难理解主频提高会提高CPU的性能，举个例子：假如你举手需要2秒，让你1秒钟完成一次举手的动作，再让你1秒钟完成10次举手动作，再让你1秒钟完成100次举手动作，性能就是这样被提高的。在能尽可能短的时间内让CPU内的几百亿的晶体管快速的打开和关闭来提升CPU的运算能力。

提升CPU的主频确实能够提高CPU的性能，但很快被玩残了

早期在绝大多数人的认知里，都认为主频越高CPU的性能就一定越高，CPU的制造产商在过去也是一直这样引导普罗大众的。这就引发了英特尔和AMD持久的主频争霸战。

AMD的速龙系列率先突破1GHz，使得英特尔乱了阵脚，慌忙地推出奔腾3系列。仓促推出的奔腾3还有很多问题所以并没有帮英特尔扳回一局，所以很快就推出了基于NetBurst架构的奔腾4。速龙出场1.1GHz左右，而奔腾4则快速的拉到了1.4GHz左右，致使AMD的价格优势尽失。

奔腾4虽然赢得了市场，但有心人很快就发现了问题，奔腾4在很多方面的表现还不如奔腾3，典型的“高频低能”来描述。

这一切都归功于NetBurst架构的超长流水线来提高主频，20级流水线说句不好听的就是在磨洋工，磨洋工就磨洋工吧，但痛点就是CPU的热量大，所以后期的CPU对于风扇和散热器的要求越来越高，这才有了后来的用CPU煮饺子，烤肉的梗。

性能不够、超频来凑，AMD也同样犯过这样的错误，通过超长流水线来提高CPU的频率，比如4.7Ghz主频的是FX-9590，TDP达到了220W，风冷压不住，只能采用高端水冷散热。这才有了网上所说的i3默秒全的梗，追求单核主频的AMD最终坐实了千年老二的位置。不过还好AMD后期开始认识到问题的严重性，多核RYZEN系列开始有翻身的迹象。

单核通过提高主频来提升CPU的性能注定只是一个笑话

2004年64岁的英特尔CEO当着6500多技术人员的面跪下道歉宣布放弃4GHz主频的奔腾4，这说明英特尔也没能解决CPU主频提高散热量增大的问题。这是英特尔的转折点，也是单核到多核的一大转折点，因为英特尔是继Sun、IBM、AMD之后宣布走向多核。

CPU的性能=时钟频率*IPC（IPC即一个时钟周期完成的指令数），而CPU的功耗和电流*电压*电压*主频成正比，增加主频很可能会以3次方的速度增加CPU的功耗，而增加IPC只会线性的增加CPU的功耗。假如增加1倍IPC而减少一倍时钟频率很可能产生一个结果CPU性能没有改变，而功耗却大幅地降低了。毫无疑问多核可以增加IPC，可以减少时钟频率的同时增加CPU的性能。

总结

过去的30多年里，CPU性能随着主频的提高而提高是芯片产业从技术、应用、产业发展的基石，而现在大厦的基石却彻底地改变了。只能说单核提升主频来提高CPU的性能过于理想化，以至于忽略了很多外在的因素，现实无情的打脸最终才让芯片巨头们走向了多核之路。

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