局域网SDN技术硬核内幕 - 02 前传 多核技术为摩尔定律续一秒

在上一篇《CPU里面有什么》中，我们提到了，

CPU的功率与主频成正比，同时也与更加精良的设计工艺有关。那么，如果我们不断改进设计工艺，同时无限制地提高主频，是不是就可以无限制地提高CPU的计算能力呢？

然而，事实并非如此。

让我们看一看Intel主流消费级CPU主频的演进历史：

100MHz 1996年 Pentium

200MHz 1997年 Pentium MMX

400MHz 1999年 Pentium II

800MHz 2001年 Pentium III

1.6GHz 2003年 Pentium 4

3.2GHz 2013年 四代Core i5

6.4GHz ……………………遥遥无期

这是为什么呢？

原来，理想和现实是有差距的。

正如直播平台的网红小姐姐在现实中有可能是资深美女一样，数字电路教科书上横平竖直的波形，在实际电路中并非如此：

这是课本上的波形

这是示波器抓到的波形

可见，频率越高，数字信号越容易被干扰。为了抵抗干扰，需要提升数字电路的电压。但，提升电压带来的后果却是——

如果电压提升10%，那么将导致功率增加20%。这种平方正比关系，是让使用者无法接受的。

这也就是CPU主频迟迟没有突破4GHz大关的原因。

那么，既然主频停滞不前，戈登·摩尔指出的，每18个月，计算机的计算能力翻倍，又是如何实现的呢？

我们可以使用另一种方式解决问题：

既然频率不能提升，我们可以在一台计算机中安装多个CPU，甚至将多个CPU内核封装在一颗处理器中。

这就是在21世纪初进入消费级市场的多核技术。

目前，Intel 酷睿处理器支持的核数已经达到8个，而服务器使用的XEON白金处理器更是达到28个之多。其他厂商也有基于ARM、MIPS的多核处理器进入市场，并统治特定细分市场领域。

有了多核技术，IT行业的摩尔定律得以续一秒！