●单核心性能提升停止于2002年
CPU从86年到2002年年间,大约每年可以提升单核心处理器性能幅度达到了52%。下面是“ComputerArchitecture : A Quantitative Approach, 4thedition”中相关的数据介绍:
Uniprocessor性能提升
在近16年的销售中,竞争使得CPU的性能不断提高,而Intel CPU大体上也沿着这个发向发展。从图上可以看到单处理器整数运算(SPECint)的性能主要是通过处理器架构的改良和时钟频率的提升来实现的。
同时主流的CPU添加了SIMD演算指令集。比如Intel在MM以及SSE指令扩张上使得vector型浮点运算性能得到了提高。这个运动在2002年-2003年间停止了。还是拿Intel来举例,在2002年底的时候虽然顺利将Northwood的频率提高了,不过在2003年频率提升效果不佳因此停止。同时通过提升单线程性能提升性能的“Tejas”的研发工作也停止了。因此从图上可以看到2002年开始到2003年,单核心处理器的性能提升工作停止了。
根据Patterson先生的介绍,阻碍因素有三个,分别为ILP(Instruction-LevelParallelism)“ILPworu(ILPWall)”,功耗“pawaworu(PowerWall)”以及内存存取(MemoryWall)。简单的说就是为了提高ILP而追加硬件,但是结果并没有像以前那样提高ILP,因此如果提高ILP的话,就带来功耗的增加,这样性能/功耗比就差了。同时电力的提升也达到了PC以及服务器产品的极限。同时处理器内核以及内存存取等待时间也没有减少。
因此从理论上单核心CPU性能的提升已经很难了。因此现在CPU厂商都是多核心化发展。虽然这么说,但是单核心CPU的性能依然很重要。因此X86CPU厂商仍然为提升单核心CPU的性能而努力。
处理器架构的新老对比
历史重演?