为什么这两年的手机、CPU、显卡等硬件性能均停滞不前?

如题所述

打个比方,最简单的一个道理:最初的时候好比在白纸上作画,信马由缰,任君挥洒。到后来纸上所留空隙不多,当然就捉襟见肘了。非是公司垄断缺乏创新动力,而是臣妾做不到啊!技术层面1. 顶层设计工程师设计、制造芯片考虑的不仅仅是性能一个参数,而是在速度、功耗、面积、成本等各方面进行权衡,找到最优解。至于问为何最近几年性能不见质的飞跃,那是因为之前是在白纸上作画,还谈不上这几个因素之间的取舍。而发展到今天,技术触碰到了短板,必须在以上因素之间进行取舍,为了考虑功耗、成本等因素,芯片的速度受到了掣肘,也就不能像之前一样丧心病狂地增长了。(大自然似乎到处都是这种规律,自然而然形成一个负反馈系统,阻止事物无休止的增长发展,从而达成一种均衡。也不知道哲学上对此有没有定义OTZ)2. 底层实现大自然具体是如何阻止芯片性能进一步提升的呢,理工科学生大都知道IC界有个“摩尔定律”,价格不变的前提下,单位面积的芯片集成的晶体管数目越来越多,不可避免地,芯片中互连线的长度和规模也在增加。其结果就是一个信号的传输约有超过一半的时间耗费在互连导线上。这是时序方面的掣肘。在功耗方面,晶体管数目的增加必然会导致整个芯片的功耗上升,大家想必已经对动辄七八十度的CPU温度见怪不怪了。由于电池技术发展迟缓,移动电子设备又需求爆棚,因此功耗的问题也限制了芯片性能的飞速提升。在芯片制造方面,想象一下在20纳米乃至十几纳米的尺度上,对每一个晶体管进行精确的制造,其难度有多大!在接下来的时间里,晶体管的线宽每减少1纳米,都是工程师们日日夜夜绞尽脑汁、头发掉一地的成果。虽然身处这一行很苦逼,但也时常觉得IC挺高大上的,集结了多少人类的智慧啊!3. 软硬件协同我也提到了,软件的优化对于彻底发挥硬件性能是很重要的。Nvidia和AMD就是典型的两家在软件和硬件方面各自具有优势的公司。各个公司的CPU、GPU等处理器一直在做硬件和软件的同时优化,这两者会一直相互促进、相互提升下去,缺了谁也不行。至于我说的“硬件发展到头,未来是软件优化的天下” 这个倒不会,至少硬件目前还未发展到头,但是发展速度肯定是要降下来了。总结说到底,任何事物的发展都不会一直保持较高的势头持续进行下去,我们只不过刚好走到了速度降下来的阶段而已。大道至简,大概如此。

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第1个回答  2017-12-11

现在芯片的制造工艺基本接近了传统电子学的极限,想象cpu的导线只有几十个原子那么宽,每个电信号只有几个电子,这一尺度下量子效应已经不可忽略,在现有技术框架下再提高集成度是极其困难的事情,需要开发新结构或者新材料。其实现在的芯片技术也在不断发展,更低电压,更低功耗,更高成品率,只盯着一两个参数的提升也没有多大意义不是。在微处理器的加工领域,传统技术即将到达瓶颈期。物体具有波粒二象性,在电路尺寸足够小的情况下,电子将更多地体现波的属性,因此无法通过持续提高集成度来加快运算性能。另一方面,硬件的处理速度远大于软件的需求也是一个重要原因。在绝大多数的应用场合下,普通档次的CPU完全可以自如应对。综上,技术瓶颈和现实需求共同作用,导致近几年硬件性能提升不明显。个人认为需求不旺盛是最主要原因,技术瓶颈不是关键因素。

第2个回答  2018-06-16
性能过剩啦,除了玩大型游戏,其他用户都够用了,我一个i3 2120+H61 4g +固态用的好的很,根本不需要换电脑
第3个回答  2017-12-11

因为这两年(12年春到14年底)恰好移动设备的芯片制造工艺停留在28纳米呀从14年底开始20纳米的移动设备处理器会广泛铺货,下一代的14/16纳米处理器在一年内也会上市(英特尔的14纳米broadwell已经正式发布且实际使用产品也已在批量生产),也就是说15/16年移动设备的性能会突飞猛进。多核技术就是因此而诞生的,INTEL当年在P4上多年苦战,最后终于承认主频已经无法提高。按照20世纪人的观念,CPU性能从10年前开始就已经没有提高了。5NM以后的CPU需要完全不同的技术,现在所有人都盯住了石墨烯,这也是现在唯一来得及在10年内投入生产的技术。其实也不要过高估计自己的记忆力,10年后的用户们可能都不知道CPU性能应该是不断提高的。

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