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    未來CPU會有多少核心? - 市場動態 - ADDOR CAPITAL - 毅達資本

    未來CPU會有多少核心?

    發布時間: 2020-12-16 09:14:00


     
    最近兩年,隨著AMD的崛起,CPU的核心數變得越來越多,以前四核心8線程的處理器是i7,如今四核心八線程已經是i3了。而AMD的5950X已經16核心32線程了。

    未來CPU核心會越來越多嗎?多少核心夠用呢?我們來看一下。
     
    從單核心到多核心

    在PC出現后很長一段時間,CPU都是單核心的。到了單核心性能難以繼續提升之后,發展出雙核心,四核心,八核心。



    在服務器端和高性能計算領域,很早就遇到性能瓶頸,早年的解決辦法是單核心處理器,但是多路并行。后來當PC處理器發展出雙核心、四核心之后,服務器和高性能計算領域也在使用多核心處理器。同時操作系統也對多核心并行有越來越好的支持,win10最多可以支持1024個物理核心。

    在多核心出現之后,關于單核心性能與多核心性能就有了分歧。用戶體驗和理論性能不一致。理論上高頻少核性能差,但是體驗并不差。

    這主要是因為程序支持的原因,程序支持多核心真得能支持的好,那么我們的處理器不是今天的樣子。而應該是一大堆小核心,英特爾至強堆56個大核心,桌面堆64個小核心。手機堆64個更小的核心。蘋果也不會搞什么M1的大核心,而是把小核心做32個來用。
    事實上,大多數程序對多核心支持是有限的,只是上限逐步提高。

    同時,體驗方面,對于不支持多核心的程序,操作系統支持多核心,只是把單核心任務輪流分給各個處理器,還是處理器的單核性能依然決定體驗。

    多核心帶來的高性能很多時候并不能在實際應用中獲得收益。

     處理器發展的兩條路線

    在高性能計算領域,往往是硬件比較昂貴,軟件去配合硬件,無論編程多困難,都要去優化。

    這樣在高性能計算領域,就可以盡可能得使用多核心處理器,獲取更高的性能。

    但是,性能本身是一個平衡的問題。強核心性能強功耗大,可以堆20個。弱核心性能弱功耗低,可以堆100個,但是這100個性能加起來比20個強。

    但是100個處理器,互聯的效率未必高。效率損失后,100個就未必比20個強了。

    AMD現在8個核心堆在一起,然后再互聯。英特爾很久以前就搞過眾核,現在堆28個核心,再兩個互聯,有56個核心。神威是64個核心+1個管理核心,然后四組260個核心。富岳是12個核心+1個管理核心,四組52個核心。GPU如果看成并行計算機的話,核心就更多了。

    這些核心數都是與架構,互聯體系相關的,盡可能提升多核心的效率。

    所以,高性能領域,軟件適應硬件,一定是核心數越來越多。

    而在消費領域,是有大量應用軟件,硬件要根據軟件情況來發展,強大的高頻單核心依然決定性能體驗。多核心超過一定數量,用戶在大多數程序中感知不到。

    所以,在消費領域,蘋果的路線是對的,在效率可接受的情況下,把大核心做大,提升IPC。核心數看軟件的優化的情況。

    如果大多數軟件只能支持雙核心,那就兩個大核。如果支持四核心,那就四個大核心。

    對于最難多核心優化的游戲來說,現在主流游戲8個核心都沒有問題。所以8核心16線程很長一段時候都會夠用。

    未來的混合計算

    對于用戶來說,所使用的程序是不確定 ,有些程序只能支持四核心、八核心,有些程序多多核心優化的非常好。有多核心處理器,會有更好的性能表現。

    針對用戶的靈活需求,未來可能發展出混合計算的模式。

    對于普通需求,有一塊八核心,16核心的CPU,對于高性能計算,有一塊獨立的多核心計算卡,這塊計算卡可能是GPU,可能是眾核的CPU,可能是可編程的專用單元。用戶可以靈活應對不同的應用場景。

    這種混合計算單元,可能集成到一塊IC上面,形成另外一種可以高性能計算的大小核。

    我們未來看到就不是4大4小這種手機SOC的大小核,而是4大64小這種類似超級計算機的大小核?;旌嫌嬎慊虺蔀樘幚砥鞯奈磥?。
     

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    發布時間: 2020-12-16 09:14:00


     
    最近兩年,隨著AMD的崛起,CPU的核心數變得越來越多,以前四核心8線程的處理器是i7,如今四核心八線程已經是i3了。而AMD的5950X已經16核心32線程了。

    未來CPU核心會越來越多嗎?多少核心夠用呢?我們來看一下。
     
    從單核心到多核心

    在PC出現后很長一段時間,CPU都是單核心的。到了單核心性能難以繼續提升之后,發展出雙核心,四核心,八核心。



    在服務器端和高性能計算領域,很早就遇到性能瓶頸,早年的解決辦法是單核心處理器,但是多路并行。后來當PC處理器發展出雙核心、四核心之后,服務器和高性能計算領域也在使用多核心處理器。同時操作系統也對多核心并行有越來越好的支持,win10最多可以支持1024個物理核心。

    在多核心出現之后,關于單核心性能與多核心性能就有了分歧。用戶體驗和理論性能不一致。理論上高頻少核性能差,但是體驗并不差。

    這主要是因為程序支持的原因,程序支持多核心真得能支持的好,那么我們的處理器不是今天的樣子。而應該是一大堆小核心,英特爾至強堆56個大核心,桌面堆64個小核心。手機堆64個更小的核心。蘋果也不會搞什么M1的大核心,而是把小核心做32個來用。
    事實上,大多數程序對多核心支持是有限的,只是上限逐步提高。

    同時,體驗方面,對于不支持多核心的程序,操作系統支持多核心,只是把單核心任務輪流分給各個處理器,還是處理器的單核性能依然決定體驗。

    多核心帶來的高性能很多時候并不能在實際應用中獲得收益。

     處理器發展的兩條路線

    在高性能計算領域,往往是硬件比較昂貴,軟件去配合硬件,無論編程多困難,都要去優化。

    這樣在高性能計算領域,就可以盡可能得使用多核心處理器,獲取更高的性能。

    但是,性能本身是一個平衡的問題。強核心性能強功耗大,可以堆20個。弱核心性能弱功耗低,可以堆100個,但是這100個性能加起來比20個強。

    但是100個處理器,互聯的效率未必高。效率損失后,100個就未必比20個強了。

    AMD現在8個核心堆在一起,然后再互聯。英特爾很久以前就搞過眾核,現在堆28個核心,再兩個互聯,有56個核心。神威是64個核心+1個管理核心,然后四組260個核心。富岳是12個核心+1個管理核心,四組52個核心。GPU如果看成并行計算機的話,核心就更多了。

    這些核心數都是與架構,互聯體系相關的,盡可能提升多核心的效率。

    所以,高性能領域,軟件適應硬件,一定是核心數越來越多。

    而在消費領域,是有大量應用軟件,硬件要根據軟件情況來發展,強大的高頻單核心依然決定性能體驗。多核心超過一定數量,用戶在大多數程序中感知不到。

    所以,在消費領域,蘋果的路線是對的,在效率可接受的情況下,把大核心做大,提升IPC。核心數看軟件的優化的情況。

    如果大多數軟件只能支持雙核心,那就兩個大核。如果支持四核心,那就四個大核心。

    對于最難多核心優化的游戲來說,現在主流游戲8個核心都沒有問題。所以8核心16線程很長一段時候都會夠用。

    未來的混合計算

    對于用戶來說,所使用的程序是不確定 ,有些程序只能支持四核心、八核心,有些程序多多核心優化的非常好。有多核心處理器,會有更好的性能表現。

    針對用戶的靈活需求,未來可能發展出混合計算的模式。

    對于普通需求,有一塊八核心,16核心的CPU,對于高性能計算,有一塊獨立的多核心計算卡,這塊計算卡可能是GPU,可能是眾核的CPU,可能是可編程的專用單元。用戶可以靈活應對不同的應用場景。

    這種混合計算單元,可能集成到一塊IC上面,形成另外一種可以高性能計算的大小核。

    我們未來看到就不是4大4小這種手機SOC的大小核,而是4大64小這種類似超級計算機的大小核?;旌嫌嬎慊虺蔀樘幚砥鞯奈磥?。
     

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