CPU的面積為什么不做的更大一點(diǎn)呢?

CPU的面積為什么不做的更大一點(diǎn)呢?

CPU是從晶元上切下來(lái)的,而晶元的大小是有限的。所以CPU的表面積越小所制造的CPU越多。

體積大一倍百科,成本高4倍,原因就是晶元的大小是有限。

體積大和帶來(lái)的性能提升不成正比,沒(méi)必要提升一倍,還不如從其他方面著手提高處理器性能。

CPU 為什么不做大一點(diǎn)

現(xiàn)在的CPU內(nèi)部是由至少上百萬(wàn)個(gè)晶體管組成的……
最早的電腦是電子管組成的,一間大房子里裝滿……全是電子管和線路,發(fā)熱量大,耗電巨大!而這個(gè)巨大的電腦大部分是CPU結(jié)構(gòu)……如下圖:

電子元器件發(fā)展之后出現(xiàn)了硅基晶體管,比電子管耗電小的多。過(guò)去老式晶體管大概如下圖:

這樣的晶體管組成現(xiàn)代功能的CPU的話上百萬(wàn)個(gè)……耗電量發(fā)熱量同樣也巨大!
再后來(lái)出現(xiàn)了集成電路、大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路,把更多的晶體管等電子元件縮小到硅晶片上。

因?yàn)榭s小了,電路耗電量大幅減少!反應(yīng)速度更快。

而CPU可以做到更多塊硅晶片上,但電路復(fù)雜,因?yàn)榫w管工作于低電壓,而硅晶片導(dǎo)電能力比較差所以距離越遠(yuǎn)電損耗越大,反應(yīng)速度越慢……
大了不是沒(méi)好處~但沒(méi)必要,線路復(fù)雜需要各種放大器、連接電路電纜等導(dǎo)致實(shí)現(xiàn)成本太高。
所以現(xiàn)在的CPU都盡量做到一片單晶硅片上,百萬(wàn)個(gè)晶體管……耗電量40~120W左右。

為什么不把cpu做大點(diǎn)

一個(gè)cpu普通的有40X40mm,對(duì)角線為56mm,假設(shè)它達(dá)到現(xiàn)在民用cpu的頻率上限5ghz,那么其每個(gè)時(shí)鐘周期為1.8×10^-10秒,而光速穿過(guò)1cm需要3.3X10^-11秒,也就是說(shuō)一條指令從cpu的一角到另一角最快也要一個(gè)時(shí)鐘周期,假如cpu做成100mmX100mm,即使把內(nèi)存全部做成一級(jí)緩存放進(jìn)cpu里,這種延遲也是無(wú)法忍受的。

cpu比主板大

cpu比主板大是因?yàn)镃PU占用較大的空間,芯片上有一些電路,這些電路可以完成復(fù)雜的運(yùn)算任務(wù);而主板則比較小,它在整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中扮演著重要的角色,能夠連接和控制其他元件。因此,cpu比主板大,是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中物理尺寸的差異所致。

cpu和主板都是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中不可或缺的元件,它們大小不同。