Công Nghệ & Ứng Dụng

Hiệu suất của CPU có mối liên hệ với kích thước như thế nào?

Wikicabinet – Kênh thông tin tri thức nhân loại kính chào quý độc giả ở kỳ trước chúng tôi đã giới thiệu các chủ đề về:

Phiên bản đời thực của các nhân vật hoạt hình

Kỳ này wikicabinet xin giới thiệu đến độc giả một chủ đề Hiệu suất của CPU có mối liên hệ với kích thước như thế nào? Mời quý độc giả đón theo dõi chủ đề này cùng wikicabinet nhé!

Chúng ta đều biết rằng hiệu suất của CPU có liên quan tích cực đến số lượng bóng bán dẫn trong chip. Có thể hình dung rằng theo tiền đề của cùng một quy trình, miễn là diện tích chip tăng gấp đôi, hiệu suất sẽ được cải thiện tương ứng. Bộ vi xử lý AMD 3990X với 64 lõi và 128 luồng thực sự rất lớn trong gói và nó đã có một nửa diện tích lòng bàn tay. . Vì vậy, nếu CPU có kích thước lớn hoặc thậm chí là với kích thước của bồn rửa mặt, liệu nó có thể đạt được hiệu suất gần như không giới hạn?

Bộ xử lý 3990X có kích thước bằng nửa lòng bàn tay

Thực tế không phải như vậy, kích thước hiện tại của CPU đã là giải pháp tối ưu sau khi xem xét tất cả các khía cạnh liên quan. Nếu các vật liệu xếp chồng không có khả năng làm tăng diện tích chip, nó sẽ chỉ khiến hiệu suất của CPU giảm mạnh. Thậm chí,  không thể cân bằng hiệu suất, tản nhiệt và nguồn điện cung cấp; khó đáp ứng hiệu quả truyền dữ liệu.

Hiệu suất của CPU có mối liên hệ với kích thước như thế nào?

Giá bán của CPU

Giá của CPU không chỉ phụ thuộc vào lương tâm của một số nhà sản xuất phần cứng mà còn phụ thuộc vào hiệu suất của CPU.

Trước hết, chúng ta cần biết rằng chip CPU là những hình vuông nhỏ được cắt ra từ toàn bộ tấm wafer. Trong điều kiện kỹ thuật hiện tại, các tấm wafer không thể hoàn hảo, và nếu có khiếm khuyết khi đặt trong một khối CPU nào đó, CPU đó sẽ trở thành phế phẩm.

Tấm Wafer

Giả sử rằng có 5 điểm ảnh chết trên một tấm wafer, chúng nằm trong phạm vi của 5 CPU và tấm wafer có thể được cắt thành 100 CPU, có thể dễ dàng kết luận rằng tỷ lệ hiệu suất của tấm wafer này là 95%. Và nếu chiều dài và chiều rộng của CPU được tăng gấp đôi, tấm wafer có thể được cắt thành 25 CPU. Khi đó 5 điểm ảnh chết sẽ làm giảm hiệu suất của tấm wafer xuống 80% và chi phí tăng vọt lên là điều hiển nhiên.

Nếu một tấm wafer chỉ được sản xuất thành một CPU, thì tỷ lệ năng suất sẽ tiến tới vô hạn và cần vô số tấm wafer để tạo ra một sản phẩm đủ tiêu chuẩn. Vào thời điểm đó, máy tính thậm chí không thể được xác định là hàng xa xỉ, và có lẽ chỉ tồn tại trong truyền thuyết.

Hiệu suất, tản nhiệt và nguồn điện cung cấp

Tản nhiệt của CPU luôn là một vấn đề lớn, khi hiệu suất của CPU tăng lên thì việc tỏa nhiệt cũng tăng mạnh. Đối mặt với CPU hàng đầu hiện tại, hiệu quả làm mát của tản nhiệt nước 360 chỉ có thể là đủ. Nếu vùng lõi tiếp tục tăng, hoặc thậm chí tăng gấp đôi. Có lẽ mảng làm mát bằng nước 360 × 360 không thể đáp ứng yêu cầu tản nhiệt.

Về nguồn điện, giao diện cấp nguồn cho CPU của bo mạch chủ hiện tại tối đa là giao diện 3 * 8PIN, có thể đáp ứng yêu cầu tiêu thụ điện là 1080W. Tổng công suất của bộ nguồn máy tính hàng ngày của chúng ta nói chung chỉ khoảng năm hoặc sáu trăm W, đây đã là một dữ liệu rất đáng sợ. Với sự gia tăng số lượng bóng bán dẫn, điện năng tiêu thụ của CPU cũng sẽ tăng mạnh. Công suất tiêu thụ toàn tải của Thread Ripper 3990X đã đạt 800W, và mức tiêu thụ điện năng cao hơn sẽ mang lại áp lực rất lớn cho bo mạch chủ và bộ nguồn.

Hiệu quả truyền dữ liệu

Mặc dù việc truyền dữ liệu giữa CPU và bo mạch chủ được thực hiện thông qua các chân cắm, nhưng các chân cắm cuối cùng sẽ được chuyển đến mặt phẳng bo mạch chủ và truyền xung quanh CPU. Mặc dù diện tích CPU đã tăng gấp đôi và diện tích nơi có thể đặt các chân cũng tăng gấp đôi, nhưng chu vi CPU cuối cùng để truyền dữ liệu chỉ có thể tăng khoảng 0,4 lần. Điều này tiếp tục tăng và không gian đi dây xung quanh CPU cuối cùng sẽ là Nó sẽ cạn kiệt và rất khó đáp ứng các yêu cầu cung cấp điện và truyền dữ liệu.

Hiệu suất của CPU có mối liên hệ với kích thước như thế nào?

Chu vi của CPU không thể tăng đồng bộ với diện tích

Chính vì những hạn chế khác nhau mà CPU đã phát triển thành đặc điểm kỹ thuật tiêu chuẩn hiện tại với một gói khoảng 5 cm vuông dưới bản cập nhật thế hệ và tối ưu hóa chậm. Các chip CPU lớn và nhỏ cũng được ẩn dưới gói này. Nếu bạn buộc con chip phải được đóng gói với kích thước hoặc thậm chí lớn hơn, bạn sẽ chỉ nhận được một nửa công năng.

Bây giờ, bạn đã hiểu tại sao CPU không thể tùy ý thay đổi kích thước để tăng hiệu suất?

Trong kỳ tiếp theo, Wikicabinet  trân trọng mời độc giả đón đọc chủ đề Những hậu tố CPU như K, F, G, X có nghĩa là gì?

Nếu có những thắc mắc hay muốn tìm hiểu về bất kỳ chủ đề nào, hãy liên hệ với Wikicabinet bằng cách bình luận ở phía dưới nhé.

Leave a Reply