为什么CPU要做得那么小?
时序和延迟是制约CPU单核面积的关键因素。当CPU芯片面积过大时,内部各个运算单元之间的信号传输距离变长,导致的延迟就会显著增加。同样,CPU与缓存(Cache)之间的通信延迟也会变大。这种延迟的增加会导致性能提升的效率急剧下降,甚至出现性能不如使用多颗小CPU组合的情况。
时序和延迟是制约CPU单核面积的关键因素。当CPU芯片面积过大时,内部各个运算单元之间的信号传输距离变长,导致的延迟就会显著增加。同样,CPU与缓存(Cache)之间的通信延迟也会变大。这种延迟的增加会导致性能提升的效率急剧下降,甚至出现性能不如使用多颗小CPU组合的情况。
讲得挺实在。其实核心逻辑就是“距离产生延迟”,面积一大,信号跑得气喘吁吁,频率根本提不上去。与其硬堆面积导致性能边际效应递减,不如搞多核并行或者 chiplet 小芯片技术,这才是现在业界的主流解法。
这就解释了为什么摩尔定律后半程越来越难搞。面积一大,信号跑得慢,能效比反而崩了。现在拼多核、拼互联技术,其实都是被物理延迟逼出来的无奈之举,毕竟谁也不想为了提升10%性能却让功耗翻倍。