https://goo.gl/Sgyz7e
(很拙的自行翻译内容)
打从AMD抢在Intel前面推出1 GHz的Athlon之后,Intel和AMD之间的时脉战争就开始了。
短短几年内时脉就翻了三倍,但为何始终无法达到10 GHz的标竿?
大多数人第一个想到的是温度,越高的频率就会产生越高的温度。像是超频大赛中经常
出现的液态氮一样。
Intel的产品开发工程师Victoria Zhislina在Blog就提到了为何无法将x86处理器推向
10 Ghz的原因
“这个限制是在重送的机制中发现的(这也是超纯量价购的一部份)。就理论上来说,
处理器的指令在发出后必须要拆成好几次,再依序分成好几个层次执行指令并在一
个设备中执行”
范例图(当然这已经是简化过的了)
https://cdn.mos.cms.futurecdn.net/5ryz5GQEPh3cTeisuii7WW-650-80.jpg
这个跟时脉有什么关联?事实上每个阶段所要处理的时间都不同,一条指令拆分出好几个
阶段步骤后在这个时脉内会依序执行,而这个时脉周期是指这个周期能处理的数量。
最高时脉也是比较适合需要处理时间最久的执行周期。
范例图
https://cdn.mos.cms.futurecdn.net/UTgNyNrjc3y2DcYPtfEeYC-650-80.jpg
而这种设计方式在技术上是可以把时脉的数字设计的比最长的执行绪周期还短,但实际上
并不会有效能上的提升。
假设有一个执行绪需要500ps的执行时间(皮秒,10的-12次方)。CPU的时脉为2GHz。
一个时脉周期为两倍的时间所得到的是250ps。依照上面的数值在两个时脉周期执行最长
的执行绪时是需要500ps。
在这样的设计下,除了发热量变高之外其他并没有什么显著效果的提升。
当然,如果将时脉拉高可以减少初始化执行的时间,但也会带来高延迟性的负面效果。
因此只能在两者之间取得平衡。而提高时脉的方法就是缩短最常执行绪所需要的处理时间
https://i.imgur.com/btHR0Ve.jpg
但以目前的方法并无法实现,现阶段只能透过外部(制程)的方式来实现
Victoria Zhislina最后还说了:所有执行绪都平均加速并且将所有执行绪的处理步骤缩
短是可以增加效能。看似很简单,实际上也很难达成。(主要也是奈米制程下的复杂度)
而时脉的增加取决在于技术水平和不能突破的物理限制。
但即使如此,我们还是会朝这个方向去研发并达成这个目标
这个是Blog上的原文
https://goo.gl/p3YEyU
恩,这个10GHz我10年前也听过,就那个喷火龙Prescott嘛