设计目标的多样性: CPU 需要处理的任务极其广泛,从简单的逻辑判断到复杂的浮点运算,再到内存管理和I/O控制。为了应对这种多样性,CPU 的设计需要非常复杂和通用。 单核性能的瓶颈: CPU 的核心数量虽然在增加(从早期的单核、双核到现在的 832 核甚至更多),但与 GPU 的数千个核心相比仍然非常少。这意味着 CPU 上的并行化程度远不如 GPU。因此,提升整体性能很大程度上依赖于提升单个核心的效率(IPC)和时钟频率。 IPC 的提升难度: CPU 的架构优化(如指令流水线、乱序执行、分支预测、缓存体系等)已经非常成熟。每一代在这些方面的微小改进,都可能需要大量的研发投入,但带来的IPC提升幅度往往是百分之几,而非翻倍的增长。想象一下,一个已经高度优化的引擎,想要再榨出1%的性能,需要付出巨大的努力。 时钟频率的物理限制: CPU 的时钟频率受限于物理定律,特别是功耗和散热。更高的频率意味着更高的功耗和发热,这使得在保持稳定性和可接受的散热范围内进一步提高频率变得越来越困难。
总结 CPU 的“挤牙膏”: CPU 的“挤牙膏”现象,主要是由于其通用计算的复杂设计、单核性能提升的瓶颈、制程工艺进步放缓以及软件生态对大规模并行支持不足等因素造成的。每一代 CPU 的更新,更像是对现有成熟架构进行精细打磨和微调,通过小幅度的IPC提升、频率小幅上涨、核心数量增加以及能效优化来逐步提升整体性能,而缺乏 GPU 那样引入全新硬件单元所带来的“革命性”飞跃。
CPU 和 GPU 在浮点运算能力上存在巨大差异,这并非偶然,而是源于它们各自的设计初衷和核心架构上的根本不同。要理解这一点,我们得深入剖析一下这两位计算大牛的“内在乾坤”。CPU:全能的“指挥官”,但对浮点运算并非“专精”CPU,或者说中央处理器,是计算机的“大脑”,它负责执行各种通用指令,从操作.............
CPU/GPU 温度瞬间飙升十几度,这可不是什么妖术,而是背后一系列复杂物理和计算过程在短短一刹那间产生的连锁反应。咱们来掰扯掰扯,为什么这玩意儿的热度跟坐过山车似的。核心原因:计算需求的瞬息万变你电脑里的 CPU 和 GPU,就像是辛勤工作的工人。平时它们可能悠闲地在办公室里处理一些日常事务,比如.............
CPU 和 GPU 的设计目标截然不同,这使得 GPU 在深度学习领域大放异彩,而 CPU 则显得力不从心。要理解这一点,我们需要深入了解它们各自的“基因”和“工作模式”。CPU:大脑的精密与灵活我们可以把 CPU 想象成一个非常聪明、非常灵活的“总管”。它拥有少数几个(通常是几个到几十个)强大而多.............
在深入探讨 CPU 的浮点运算能力为何不如 GPU,以及为何不单纯堆高 CPU 的浮点运算性能之前,咱们得先理清楚它们各自的“出身”和“使命”。想象一下,CPU 就像一个全能型的瑞士军刀,它设计之初就是要应对各种各样、千变万化的计算任务。它需要能够高效地处理逻辑判断(比如“如果…那么…”)、整数运算.............
过去的电脑处理任务,尤其是那些需要大量计算的工作,主要依赖于中央处理器,也就是我们常说的 CPU。CPU 就像是电脑的大脑,它设计得非常精巧,擅长处理各种复杂、顺序性的指令,比如运行操作系统、处理文字、浏览网页这些需要逻辑判断和精细操作的任务。一个 CPU 里面会有几个核心,每个核心都像是一个小型的.............