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为什么双核CPU的每个主频不能达到单核那么高 [复制链接]

如题

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1G 主频,时钟周期为 1ns,当 CPU 主频去到 4G 时,时钟周期只有 0.25ns。 可以想像脉冲的上升、下降沿需要高速,基本上不可以超过 0.1ns,如果核心电压为 1.1V,则换算为常用的单位,脉冲边沿斜率为:11000V/us,此数值可以说是巨大无比。 这个巨大斜率将引起几个问题:1. 功耗非常大,因为需要很大的电流才能产生如此快速的脉冲边沿;2. 耗用晶圆面积大,因为大电流需要小的导电电阻;3. 产生的 EMC 问题极难控制,对设计芯片的人来说是一个恶梦;4. 极低的产品成品率,造成产品成本极高。 所以采用多核和多处理器技术是解决提升处理能力的最佳方案。  详情 回复 发表于 2010-4-26 02:43
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不是达不到,而是故意不做那么高,主要达到节能的目的。。。
 
 

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板凳
 
主频不是做出来的,是测出来的
厂家生产出一批cpu,一个个测试,达到3G标准的标记3G主频卖,达到2.5的标记2.5卖
当然,为了稳定起见,实际性能和标记有点余量,也就是说在3.3下稳定运行的才标记3G卖
多核的不能告诉客户说我这里有个核是3G的有个核是2.5的,只好告诉客户说是2.5的多核cpu
所以,多核的主频从技术上说做到高就比较困难
 
 
 

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怎么两个回答差距那么大...
 
 
 

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我不了解CPU的制造,但是从我进行对FPGA的一些小型设计来看,时钟频率都是我预先射定好的,对于这个你说的测时钟我不太好理解,可以再解释的详尽一点么!谢谢!
 
 
 

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路过,学习
 
 
 

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和CPU架构设计有关...

现在的CPU发展趋势是采用多核设计以在可控的频率范围内提高性能,同时避免过大的功耗.

一般来说, 同一架构的设计,频率提升20%,功耗提升50%以上. 所以现在的处理器都不片面追求频率.当然,在同样的架构下,频率越高,性能越好.
 
 
 

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可能是容易生产,必竟主频越高成品率越低。
 
 
 

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频率高 电压高 功耗大
双核还不占两个单核那么大的布线空间呢
 
 
 

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10
 
发热量和功耗的要求吧。。。
你看现在四核Q8300 2.66GHz的功率已经上到105W了。以前单核P4 3.6Ghz也能达到105W,再高谁也受不了,买家也不爱买,成品率也低,散热成本也高。
现在i7的架构比较好,频率容易提高上去,现在不是很高了么达到了3GHz,频率不是问题。架构限制频率,散热,功率,成品率都会限制频率的提升。
Q8300只能提高到2.66GHz了,再高,intel就赔本了。

P.S.酷睿系列的频率没有i7系列的频率高,是架构问题。

我是来接分的啊 要不我才懒得打这么多字:D
 
 
 

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不是吧。。。。2008年的帖子。。。囧~
 
 
 

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引用 10 楼 delacroix_xu 的回复:
不是吧。。。。2008年的帖子。。。囧~

是吗?真没注意,看看是谁翻出来,打一顿。
 
 
 

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多核的电路多,时序有影响,所以会低一点。
 
 
 

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我觉得大家都没说到点子上。假如同一种工艺,同一种架构,多核的频率还是比单核的低。很重要一个原因是每个核都有自己的memory,而多核设计会考虑到memory共享和通信的问题,这样,这个核要去另一个核的memory中访问,肯定会出现延迟,这样就会比访问自己的memory延迟很多了。
 
 
 

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工艺 !CPU是在晶圆上进行蚀刻的。越是靠近晶圆中心的质量越好,边缘的越差。同一款CPU,晶圆中心部分的频率可能是3.2G,晶圆边缘部分的频率就可能只有2.5G了。而且一般用晶圆中心部分制作的CPU多用作单核CPU。晶圆边缘部分的多用作多核CPU。这样可以作到资源利用最大化。
 
 
 

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多核低频更节能,因为功耗与频率的平方成正比。
 
 
 

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现在都讲究节能,环保,主频越高,功耗也会随之提高,这也是为什么现在CPU都由原来的高频单核向现在多核低频转变
 
 
 

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1G 主频,时钟周期为 1ns,当 CPU 主频去到 4G 时,时钟周期只有 0.25ns。

可以想像脉冲的上升、下降沿需要高速,基本上不可以超过 0.1ns,如果核心电压为 1.1V,则换算为常用的单位,脉冲边沿斜率为:11000V/us,此数值可以说是巨大无比。

这个巨大斜率将引起几个问题:1. 功耗非常大,因为需要很大的电流才能产生如此快速的脉冲边沿;2. 耗用晶圆面积大,因为大电流需要小的导电电阻;3. 产生的 EMC 问题极难控制,对设计芯片的人来说是一个恶梦;4. 极低的产品成品率,造成产品成本极高。

所以采用多核和多处理器技术是解决提升处理能力的最佳方案。
 
 
 

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