Отказ от ответственности: я не уверен, что соответствующий SE, чтобы вставить это, поэтому, если Super User не в том месте, я прошу прощения. Я понимаю, что это очень широкий и, вероятно, очень сложный ответ, но как получается, что каждый год / два года процессор и вообще компьютерные инженеры могут улучшить производительность указанной части? Сегодня повышение производительности происходит скорее за счет эффективности, а не сырого мегагерца, я понимаю, но даже тогда, как повышается эффективность? Главное, что меня смущает, это то, как быстро создаются новые дизайны. Я думаю, что идеи, повышающие эффективность, трудно найти, так почему же у людей достаточно, чтобы выпускать новые поколения так же быстро, как и они?
1 ответ
2
Ответ прост: мы не видим ежегодных улучшений, поэтому предпосылка не совсем верна.
Имейте в виду, что частота выпусков по деловым причинам, а не по техническим причинам: может быть, существенных улучшений не будет, но потребители ожидают ежегодного выпуска, вот что они делают.
Более сложный ответ состоит в том, что есть много аспектов производительности процессора:
- Микроархитектура, которая влияет на:
- Как быстро он может обрабатывать конкретные инструкции (инструкции за цикл), которые зависят от инструкции.
- Как быстро он может обрабатывать последовательности инструкций (такие как конвейерная обработка, предсказание переходов, кэширование и т.д.)
- Какие специальные инструкции поддерживаются (такие как AES-NI, который значительно ускоряет шифрование, SIMD [SSE, AVX и т.д.], Который значительно ускоряет задачи с большими данными, такие как обработка изображений и т.д.)
- Подробнее: https://superuser.com/a/906227/117590
- Тактовая частота, которая влияет на количество циклов, которые вы получаете в секунду. Это в значительной степени застопорилось, но мы все еще пытаемся повысить эффективность, чтобы получить более высокие тактовые частоты, не перегружая процессор или не требуя слишком большого охлаждения.
- Количество ядер, которое влияет на количество независимых потоков команд, которые могут быть обработаны одновременно. Это опять-таки ограничено эффективностью. Смотрите также: https://superuser.com/a/797486/117590
Нынешняя старая модель тик-так показывает, как это обрабатывалось в прошлом: в один год вы увидите улучшение микроархитектуры, а в следующий раз вы увидите "сжатие", что повысит эффективность за счет использования меньшего размера процесса. Хотя в предыдущей микроархитектуре происходило сжатие матрицы, одновременно можно было бы работать и над следующим поколением. В последнее время это замедляется, потому что у нас заканчиваются небольшие улучшения, чтобы выжать как с точки зрения архитектуры, так и с точки зрения размера процесса.
Например, у последнего поколения Intel Coffee Lake было минимальное улучшение по сравнению с Kaby Lake, которое само по себе имело минимальные улучшения по сравнению со Skylake. Сама архитектура осталась более или менее такой же, с некоторыми незначительными улучшениями в инструкциях SIMD и побочными улучшениями, как в контроллере памяти. Изменение заголовка, если таковое будет, будет незначительно выше тактовой частоты ... от повышения эффективности производственного процесса. Изменением заголовка в журнале «Coffee Lake» стало увеличение количества основных участников, вероятно, в основном в маркетинговых целях (конкуренция с AMD).
Редко мы также наблюдаем большие скачки, как со старым Intel Core и недавними архитектурами AMD Zen. Есть много команд разработчиков, работающих над различными архитектурами параллельно, и иногда, когда основной прогресс останавливается, другая архитектура, использующая разные идеи, может "вступить во владение" (Core заменил Netburst, Zen заменил серию Excavator).
Кроме того, за пределами мира настольных процессоров мы наблюдаем огромный скачок в повышении эффективности энергопотребления для устройств с питанием от батареи, таких как ноутбуки и планшеты. Это было главной особенностью многих новых архитектур: они не обязательно быстрее, но они более эффективны, поэтому ваша батарея работает дольше.