不管是消費(fèi)級(jí)市場(chǎng)的AMD和英特爾，還是在商用領(lǐng)域的各種國(guó)產(chǎn)芯片廠商，用戶評(píng)判CPU芯片產(chǎn)品好壞的標(biāo)準(zhǔn)只有一個(gè)，那就是性能。一般用戶判斷CPU性能只用看處理器的實(shí)際表現(xiàn)就足夠了，而在業(yè)界，CPU處理器的性能有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的判斷公式：CPU性能=IPC x 頻率。這個(gè)公式最早由英特爾提出，并被廣泛認(rèn)可。

九代酷睿

其中頻率我們都不陌生，也就是MHz的時(shí)鐘速度，也是最近兩年CPU一直在炒作的話題。頻率越高，處理器指令執(zhí)行越快，在實(shí)際應(yīng)用中的表現(xiàn)是頻率越高軟件打開(kāi)速度越快渲染時(shí)間少，游戲幀數(shù)高等。

說(shuō)道頻率，就不得不提到現(xiàn)在火熱的CPU制成工藝，也就是大家經(jīng)常聽(tīng)到的14nm、12nm，7nm等話題。這些CPU半導(dǎo)體工藝上所說(shuō)的多少nm藝并不是芯片里面晶體管的大小，而是芯片上晶體管門(mén)電路的寬度，門(mén)電路之間連線的寬度與門(mén)電路的寬度相同，所以線寬就是制程工藝所描寫(xiě)，現(xiàn)階段主要以納米（nm）為單位。

制程工藝越小越精密，門(mén)電路的寬度也就越小，晶體管就可以做得更小、更密集，從而晶圓也就更小，芯片本身沒(méi)有變得更復(fù)雜，這樣就讓成本降低不少。

晶圓

臺(tái)積電曾經(jīng)說(shuō)過(guò)這些晶體管的性能是不變的，只是工藝越高級(jí)如14nm到10nm，芯片能承載的晶體管會(huì)越多，從而減低成本，工藝的提升主要是減少芯片的發(fā)熱和功耗，所以通常芯片制程工藝上升之后，芯片的頻率也會(huì)隨著提高。

基于臺(tái)積電7nm工藝的三代銳龍

而IPC就很復(fù)雜了，全稱是instruction per clock，譯指CPU每一時(shí)鐘周期內(nèi)所執(zhí)行的指令多少， IPC是由處理器的設(shè)計(jì)架構(gòu)所決定的，設(shè)計(jì)架構(gòu)決定了處理器的IPC高低，所以想要提升IPC，就得對(duì)設(shè)計(jì)架構(gòu)進(jìn)行升級(jí)。

早期酷睿架構(gòu)

前幾年因?yàn)镃PU市場(chǎng)的整體設(shè)計(jì)架構(gòu)沒(méi)有太大的變化，IPC的概念和聲量越來(lái)越小，直到最近兩年AMD的Zen+和Zen2的到來(lái)，才讓大部分人知道CPU的性能表現(xiàn)，不只取決于頻率。

所以CPU性能的提升不僅依賴于工藝進(jìn)步，架構(gòu)的不斷升級(jí)也是關(guān)鍵，芯片的設(shè)計(jì)制造都有自己的一套邏輯和規(guī)律，工藝和架構(gòu)的進(jìn)步費(fèi)時(shí)、費(fèi)力而且燒錢(qián)，還得有天馬行空般思維的天才帶領(lǐng)才行。這個(gè)行業(yè)的進(jìn)步只有一步一個(gè)腳印，沒(méi)有僥幸和彎道超車(chē)的說(shuō)法。
責(zé)任編輯：wv