手机微信同步13907247029
印刷设备海德堡印刷机新闻动态嘉鱼新闻行业新闻印刷样板印刷咨询客服中心软件下载售后服务联系我们
首页 > 新闻动态 > 行业新闻

CPU性能是如何提升的?频率与IPC科普

2020-02-15 14:46:52      点击:

不管是消费级市场的AMD和英特尔,还是在商用领域的各种国产芯片厂商,用户评判CPU芯片产品好坏的标准只有一个,那就是性能。一般用户判断CPU性能只用看处理器的实际表现就足够了,而在业界,CPU处理器的性能有一个标准的判断公式:CPU性能=IPC×频率。这个公式最早由英特尔提出,并被广泛认可。

九代酷睿

其中频率我们都不陌生,也就是MHz的时钟速度,也是最近两年CPU一直在炒作的话题。频率越高,处理器指令执行越快,在实际应用中的表现是频率越高软件打开速度越快渲染时间少,游戏帧数高等。

说道频率,就不得不提到现在火热的CPU制成工艺,也就是大家经常听到的14nm、12nm,7nm等话题。这些CPU半导体工艺上所说的多少nm艺并不是芯片里面晶体管的大小,而是芯片上晶体管门电路的宽度,门电路之间连线的宽度与门电路的宽度相同,所以线宽就是制程工艺所描写,现阶段主要以纳米(nm)为单位。

制程工艺越小越精密,门电路的宽度也就越小,晶体管就可以做得更小、更密集,从而晶圆也就更小,芯片本身没有变得更复杂,这样就让成本降低不少。

晶圆

台积电曾经说过这些晶体管的性能是不变的,只是工艺越高级如14nm到10nm,芯片能承载的晶体管会越多,从而减低成本,工艺的提升主要是减少芯片的发热和功耗,所以通常芯片制程工艺上升之后,芯片的频率也会随着提高。

基于台积电7nm工艺的三代锐龙

而IPC就很复杂了,全称是instruction per clock,译指CPU每一时钟周期内所执行的指令多少, IPC是由处理器的设计架构所决定的,设计架构决定了处理器的IPC高低,所以想要提升IPC,就得对设计架构进行升级。

早期酷睿架构

前几年因为CPU市场的整体设计架构没有太大的变化,IPC的概念和声量越来越小,直到最近两年AMD的Zen+和Zen2的到来,才让大部分人知道CPU的性能表现,不只取决于频率。

所以CPU性能的提升不仅依赖于工艺进步,架构的不断升级也是关键,芯片的设计制造都有自己的一套逻辑和规律,工艺和架构的进步费时、费力而且烧钱,还得有天马行空般思维的天才带领才行。这个行业的进步只有一步一个脚印,没有侥幸和弯道超车的说法。

关闭
关闭
客服QQ客服
点击这里给我发消息
售后QQ客服
您好,欢迎光临嘉鱼商城一客服中心。请问有什么可以帮到您?
售前旺旺客服
点这里给我发消息
售后旺旺客服
点这里给我发消息
二维码