未來(lái)CPU會(huì)有多少核心？

　　最近兩年，隨著AMD的崛起，CPU的核心數(shù)變得越來(lái)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(jīng)是i3了。而AMD的5950X已經(jīng)16核心32線程了。

　　未來(lái)CPU核心會(huì)越來(lái)越多嗎?多少核心夠用呢?我們來(lái)看一下。

　　從單核心到多核心

　　在PC出現(xiàn)后很長(zhǎng)一段時(shí)間，CPU都是單核心的。到了單核心性能難以繼續(xù)提升之后，發(fā)展出雙核心，四核心，八核心。

　　在服務(wù)器端和高性能計(jì)算領(lǐng)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(lái)當(dāng)PC處理器發(fā)展出雙核心、四核心之后，服務(wù)器和高性能計(jì)算領(lǐng)域也在使用多核心處理器。同時(shí)操作系統(tǒng)也對(duì)多核心并行有越來(lái)越好的支持，win10最多可以支持1024個(gè)物理核心。

　　在多核心出現(xiàn)之后，關(guān)于單核心性能與多核心性能就有了分歧。用戶體驗(yàn)和理論性能不一致。理論上高頻少核性能差，但是體驗(yàn)并不差。

　　這主要是因?yàn)槌绦蛑С值脑�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�?yīng)該是一大堆小核心，英特爾至強(qiáng)堆56個(gè)大核心，桌面堆64個(gè)小核心。手機(jī)堆64個(gè)更小的核心。蘋(píng)果也不會(huì)搞什么M1的大核心，而是把小核心做32個(gè)來(lái)用。

　　事實(shí)上，大多數(shù)程序?qū)Χ嗪诵闹С质怯邢薜模�只是上限逐步提高�?/p>

　　同時(shí)，體驗(yàn)方面，對(duì)于不支持多核心的程序，操作系統(tǒng)支持多核心，只是把單核心任務(wù)輪流分給各個(gè)處理器，還是處理器的單核性能依然決定體驗(yàn)。

　　多核心帶來(lái)的高性能很多時(shí)候并不能在實(shí)際應(yīng)用中獲得收益。

　　處理器發(fā)展的兩條路線

　　在高性能計(jì)算領(lǐng)域，往往是硬件比較昂貴，軟件去配合硬件，無(wú)論編程多困難，都要去優(yōu)化。

　　這樣在高性能計(jì)算領(lǐng)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(gè)平衡的問(wèn)題。強(qiáng)核心性能強(qiáng)功耗大，可以堆20個(gè)。弱核心性能弱功耗低，可以堆100個(gè)，但是這100個(gè)性能加起來(lái)比20個(gè)強(qiáng)。

　　但是100個(gè)處理器，互聯(lián)的效率未必高。效率損失后，100個(gè)就未必比20個(gè)強(qiáng)了。

　　AMD現(xiàn)在8個(gè)核心堆在一起，然后再互聯(lián)。英特爾很久以前就搞過(guò)眾核，現(xiàn)在堆28個(gè)核心，再兩個(gè)互聯(lián)，有56個(gè)核心。神威是64個(gè)核心+1個(gè)管理核心，然后四組260個(gè)核心。富岳是12個(gè)核心+1個(gè)管理核心，四組52個(gè)核心。GPU如果看成并行計(jì)算機(jī)的話，核心就更多了。

　　這些核心數(shù)都是與架構(gòu)，互聯(lián)體系相關(guān)的，盡可能提升多核心的效率。

　　所以，高性能領(lǐng)域，軟件適應(yīng)硬件，一定是核心數(shù)越來(lái)越多。

　　而在消費(fèi)領(lǐng)域，是有大量應(yīng)用軟件，硬件要根據(jù)軟件情況來(lái)發(fā)展，強(qiáng)大的高頻單核心依然決定性能體驗(yàn)。多核心超過(guò)一定數(shù)量，用戶在大多數(shù)程序中感知不到。

　　所以，在消費(fèi)領(lǐng)域，蘋(píng)果的路線是對(duì)的，在效率可接受的情況下，把大核心做大，提升IPC。核心數(shù)看軟件的優(yōu)化的情況。

　　如果大多數(shù)軟件只能支持雙核心，那就兩個(gè)大核。如果支持四核心，那就四個(gè)大核心。

　　對(duì)于最難多核心優(yōu)化的游戲來(lái)說(shuō)，現(xiàn)在主流游戲8個(gè)核心都沒(méi)有問(wèn)題。所以8核心16線程很長(zhǎng)一段時(shí)候都會(huì)夠用。

　　未來(lái)的混合計(jì)算

　　對(duì)于用戶來(lái)說(shuō)，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(yōu)化的非常好。有多核心處理器，會(huì)有更好的性能表現(xiàn)。

　　針對(duì)用戶的靈活需求，未來(lái)可能發(fā)展出混合計(jì)算的模式。

　　對(duì)于普通需求，有一塊八核心，16核心的CPU，對(duì)于高性能計(jì)算，有一塊獨(dú)立的多核心計(jì)算卡，這塊計(jì)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(yīng)對(duì)不同的應(yīng)用場(chǎng)景。

　　這種混合計(jì)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(jì)算的大小核。

　　我們未來(lái)看到就不是4大4小這種手機(jī)SOC的大小核，而是4大64小這種類(lèi)似超級(jí)計(jì)算機(jī)的大小核�；旌嫌�(jì)算或成為處理器的未來(lái)。