-
1 # 簡修
-
2 # 機械科技fan
CPU是電腦,手機,的核心部件,每一刻都在做大量的運算,複雜的運算可能會讓處理器滿載
CPU. 是一種半導體材料做成的電氣元件,具有半導體的特性,隨運算增加會發熱,溫度高就會導致效能下降,卡,或者宕機。
所以散熱是cpu最大的需求,CPU面積大,散熱效果會好很多,與散熱器的接觸面積更大,可以保證更加良好的散熱,如果對空間沒有特殊需求的話,沒有必要做太小。而且同奈米級的處理器,面積越小相對的處理單元就越少,效能也就低。所以面積大的處理單元可以更多,效能也越高。
-
3 # 嘟嘟聊數碼
CPU從理論上來說,規模越大效能越強,速度也就越快,但是在效能夠用的情況下,把CPU晶片做的儘量小巧還是符合CPU廠商和消費者的利益的,一方面CPU晶片做小能夠節省成本,因為一塊晶圓就這麼大,晶片越小產量也就越大,良品率也就越高,對於CPU廠商來說能獲得更多利潤。
從消費者方面來考慮的話,越小的CPU理論上的功耗越低,發熱越小,這樣可以帶來更好的使用體驗,尤其是在手機和膝上型電腦等便攜裝置上,這一點是非常重要的。效能高低很多情況下可能感覺不出來,但是發熱和續航是關係到切身感受的。所以在條件允許的情況下,CPU晶片儘可能還是要做的小一些。
而且對於半導體晶片設計來說,當電晶體數量堆到一定規模會出現邊際效應,隨著核心數量或頻率的提高,達到一定程度增加的規模不會帶來等比的價值,這時候盲目追求大規模晶片是得不償失的,因此把主流晶片保持在一個小面積的範圍內是最實際的,所謂那些超大晶片只是用於軍事航空等特殊領域的產品。
-
4 # 一邊烏雲一邊雨
小的好處,功耗小,攜帶方便,減重量,減少訊號干擾,減小佔地面積……為人工智慧創造條件,但是製造條件苛刻,工藝流程難度大,有瓶頸問題,大的好處可以分開串聯並聯多塊CPU同時處理速度可成倍提高
-
5 # 李白無酒
你這個問題問的很奇怪,電腦都是最求越薄越便攜越好,手機也是最求屏大機身輕薄,裡面的硬體肯定是越小越好,是可以不做那麼小,但是你用的時候又不是抱著個cpu玩,現在給你個老式背頭顯示器那麼大的電腦你買不買?板磚那麼大的手機你買不買?你要不買那這個問題就解決了
-
6 # 傍晚細雨草原
就是啊 咱們沒有7nm的先進技術 咱們可以用28nm技術把CPU做得大個十倍不就能達到同等效能了麼[捂臉][捂臉]
-
7 # 科級雞
其他大佬回答的都很有道理,我再補充一些。
現在CPU的大小是CPU的功耗,效能和附屬硬體(主機板,記憶體,硬碟,電源等)以及作業系統和軟體相互作用所決定。
先不說其他答主提到的良品率和成本問題,假如我們造出了大一點的cpu,比如把現在cpu內部塞滿。現在cpu實際大概跟指甲蓋差不多大小,假如把現在臺式機cpu內部完全塞滿,規模最少擴大了十倍,隨之而來的就是功耗最少增加十倍,產生的熱量也同比增加。現在CPU功耗普遍在幾十瓦到一兩百瓦,擴大之後就成了幾百瓦到一兩千瓦。要知道我們平時用的1.5匹空調一般製冷滿載功率也就1200瓦左右(根據能效比不同有所波動),光多出來的電費就夠喝一壺的了,一電腦cpu能佔到普通家庭每月電費的大半,我覺得很多人都會考慮要不要買電腦了。然後是散熱問題,現在稍好一點的200瓦功率散熱器大概一兩百左右,功率大十倍估摸著也得一兩千(當然也有可能會使用新的散熱方法降低成本,但肯定會貴很多),突然覺得電腦成了一個類似名牌包一樣的奢侈品。
然後再看配套硬體,我們知道電腦中的主機板記憶體硬碟都是為了配合cpu而工作的。假如cpu效能提升十倍,他們也要跟著提升才能不拖cpu的後腿,就以記憶體為例,現在最低頻率的ddr4記憶體是2133,而效能接近他兩倍的4000mhz記憶體售價大概是它的三四倍,最關鍵的是我們造不出效能是現在記憶體十倍的量產記憶體條。即使有十倍效能的cpu也會因為記憶體硬碟等拖後腿而發揮不出來真實水平。
所以即使造出來大規模的CPU,消費者也會因為購買成本和使用成本不買賬,即使花十倍的價格(十倍的效能最少也是十倍的價格,現在cpu一倍的效能價格差距也超過了一倍)買了也會因其他硬體拖後腿發揮不出來效能。整體的市場和軟硬體配套以及利潤限制了cpu廠商不會推出規模更大的cpu
-
8 # 黑科技操作
1.透過增大芯片面積,一個晶片中可以放下更多的電晶體,更多的電晶體可以實現功能更復雜,效能更高的晶片呢。
2.首先我們看一下,一顆晶片是怎樣製造出來的呢?在半導體制造中,先將單晶矽棒經過拋光、切片之後,成為了晶元(wafer)。而每一片wafer經過摻雜、光刻、等步奏後形成一個個晶片。成品的wafer內一小塊一小塊的正方形我們稱之為die,即未封裝的晶片。那麼如果晶元的尺寸不變而增大單個晶片的大小會有什麼後果呢?)一片wafer中晶片個數變少 這一點很好理解,圓形是wafer的範圍,正方形為一個die。隨著芯片面積的增大,相同大小一片wafer中包好的晶片個數從16變成4再到1。這樣就會造成製造成本很高。 2)良率變差 良率可以簡單理解為,一片wafer中可以正常工作的晶片。在晶片製造中由於灰塵或者切割或工藝等問題,會使同一片wafer中若干區域損壞,造成晶片報廢。
-
9 # 一尺君
CPU尺寸設計的較小有以下原因:
1.晶圓規格,新的規格意味著新的生產裝置和生產線,代價昂貴,而且晶圓在一定質量的範圍內,做不了太大。
2. 時序和延遲,CPU如果太大了,內部運算單元間的延遲就會加大,和cache的延遲也會加大,效能的提升曲線會變陡,直到還不如多顆CPU。
3. 發熱,發熱量指數增加,別說風冷,水冷油冷都降不下來。
4. 能耗,當大到一個臨界以後,再增加尺寸就比多顆CPU的能耗還要大。
5. 工藝,晶圓就中心部位體質最好,周圍最次,最太大就很難控制質量,良品率會急劇下降。
-
10 # 夢會騙人
一個簡單的道理,面積不變的情況下,單位面積越小,單位數量就越多。
晶圓直徑的擴大是非常昂貴的,技術難度也非常大。所以,cpu廠家就必須縮小單位面積以提高產量,降低成本,追求更高的利潤,同時,也降低功耗和發熱量,返回來又促進效能的提高,以此來穩定或者擴大市場佔有率。
為什麼要來上面那一套動作呢?因為有競爭,intel和amd打的你死我活,稍錯一步,就會被對方反超,市場佔有率下降,年報不好看,股東,投資者不高興撤資,那一切就玩完了。
追本溯源,就是資本的貪婪迫使技術進步,體現在cpu越做越小。
-
11 # 不知名的電腦技術員
必須做那麼小啊。時代在發展。根據摩爾定律是當價格不變時,積體電路上可容納的元器件的數目,約每隔18-24個月便會增加一倍,效能也將提升一倍。。
當然現在摩爾定律也失效了。以前的計算機叫微機。微的意思就是小。當然越小越好。科技在進步啊。科持進步是必然。
-
12 # 程式小腿腿
如果你見到一些伺服器的CPU你就會知道CPU晶片可以做很大,晶片越大不僅散熱好而且可以裡面可以整合更多的電晶體,核心可以更大,效能可以更強悍,對於高主頻來說就更容易,可是你要是看一下那些CPU的價格你就知道為什麼會應用在伺服器上面。
cpu晶片可以更大CPU晶片可以是非常大,但是為什麼家用消費者CPU一直都是大家看到的那麼大規格,因為限於成本和工藝的問題,在這個面積下一塊晶圓可以切割出更多的晶片,這樣可以在滿足消費者效能情況下能夠實現利益最大化,要知道CPU晶片的良品率直接決定了這一批的晶片能不能賺錢的最主要因素,另外一塊完整的晶圓切出更多的晶片更是決定了成本。因此如果將CPU晶片做的更大,效能當然會更強,但是其價格就不是現在的主流CPU一千四五,而是很有可能會四五千,因為同樣的面積單顆面積增大,產出的晶片數量會成倍減少,在這樣的情況下消費者購買電腦的能力會下降很多。因此這個就是效能和價格博弈的結果,因此提升製程的工藝不僅是為了降低散熱,減少功率,另外一個最重要的作用就是能夠在有限的面積下能夠整合更多的電晶體,能夠讓CPU的效能更為強悍。
裝置最小化的需求隨著計算機工藝的進步我們看到的機箱內部各種零部件整合度越來越高,在幾十年前電腦的體積是非常大的,完全沒法家用,到了後來隨著電晶體技術及大規模電路的發展,晶片越來越小,但是看看當年桌上型電腦電腦的主機箱裡面各種插拔配件,甚至是音效卡
網絡卡都是單獨,CPU都是插卡式的體積龐大,這樣從外觀設計方面還是輕便設計方面都很不友好,在現代家居和辦公環境下,更輕薄更時尚的外觀從某種程度上來說可以提升產品的銷售份額。因此CPU晶片的更小化,可以讓主機板設計的更小,可以讓機箱更輕薄,外觀設計起來更遊刃有餘。
總之CPU晶片最終發展的心態模樣不僅是技術的發展,同時也是銷售市場的發展決定的,當然特殊領域的需求畢竟是非常小的。
-
13 # 網際網路亂侃秀
一、CPU的效能由電晶體決定
我們知道CPU的效能一定程度上是由電晶體決定的,所以我們看到華為麒麟990 5G版在釋出時,說自己有103億顆電晶體。
而蘋果的A13沒有整合基帶,也有85億顆電晶體,未來晶片的電晶體會越來越越多,效能越來越強。
二、工藝提升,電晶體變多,CPU變小,這是一個趨勢
理論上,電晶體越多,那麼CPU面積會越大,但是由於工藝的提升,比如從28nm工藝變成7nm工藝後,CPU的面積必然會越來越小了。
意思就是如果一顆晶片採用同樣的電晶體數量,只要工藝提升了,CPU的面積就變小了,這是工藝帶來的提升,不可避免的,所以CPU的趨勢必然是越來越小的。
二、做更小,省材料,功耗小,滿足裝置高度整合化的趨勢
同時做更小,可以更省材料,因為CPU都是矽晶圓製造出來的,一旦面積變小了,同樣面積的矽晶圓可以做更多塊的CPU出來,所以更小可以省材料。
同時做更小的話,CPU的功耗也會更小,這也是一種發展趨勢。
此外,更小的CPU,可以滿足裝置高度整合化的趨勢,畢竟現在的裝置都是越來越小,越來越整合。
所以,只要CPU的技術在不斷的發展,CPU就會越來越小,直到小到不能再小,這是一種科技發展的規律,和有沒有必要無關,除非CPU不追求效能,不追求工藝,不追求功耗,也不追求節約省材料了。
回覆列表
單個CPU晶片小 可以在最小的空間內 整合更多的CPU陣列 運算處理能力可以幾何倍數增加 如果不做小 就像最早的電子管電晶體計算機 佔地比整個房間都大 運算能力還不如現在的手機
1.節省空間,便於生產行動式裝置
早期的電子管 電晶體計算機那佔地可不是一般大呀,再看看現在的CPU高度整合化,已經,那佔地不知縮小了多少倍,,,,,,如果CPU不縮小哪來的行動式電子產品出現,,,,
再比如之前的手機叫大哥大那體檢是不是比較大,隨身攜帶那麼笨重的手機也不方便
手機主機板上如果CPU做的更小就可以把主機板做的更小從而為其它配件騰出更多空間比如可以把電池作更大點
再比如現在的穿戴裝置 智慧手環智慧手錶 如果CPU不高度結成這些行動式裝置就不可能社會能出現,,,,,,還有在醫療器材上,如果能把CPU做的更小那就可以做出更小的體積的醫療裝置,比如無痛胃鏡檢查等等………
2.CPU做的越小說明製造工藝越先進,功耗就會更低, 裝置就會更省電