极速鲨课堂：越大越强 CPU咋不做成巴掌大？
我们都知道 ， CPU的性能和芯片中所拥有的晶体管数量呈正相关 。 可想而知 ， 在制程不变的前提下 ， 只要芯片的面积翻倍 ， 性能也会相应的提升 ， 像64核128线程的AMD 3990X处理器的封装确实很大 ， 已经有小半个手掌的面积 。 那么如果把CPU做到巴掌大甚至脸盆大 ， 岂不是就能获得几乎无限的性能了吗？
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半个巴掌大的3990X处理器
其实并不是这样的 ， CPU目前的大小 ， 已经是综合各方面考量之后的最优解 。 如果无脑堆料增大芯片面积 ， 只会落得性价比暴跌；性能、散热和供电无法平衡；数据传递效率难以满足的下场 。
01价格
CPU的价格可并不只取决于几大硬件厂商的良心 ， 最重要的还是产品的成本 。
首先我们要知道 ， CPU芯片是从一整片晶圆上切割下来的小方块 。 在现在的技术条件下 ， 晶圆并不能做到完美无瑕 ， 而如果某片CPU所在的区块内出现了瑕疵 ， 这片CPU就成为了废品 。
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晶圆切割
假设一片晶圆上有5个坏点 ， 分别处在5片CPU的范围内 ， 且晶圆可以切割成100枚CPU ， 很容易可以得出 ， 这片晶圆的良品率为95% 。 而如果将CPU的长宽翻倍 ， 晶圆可以切割成25片CPU ， 那么 ， 5个坏点就会使晶圆的良品率降至80% ， 成本上的激增是显而易见的 。
【极速鲨课堂：越大越强 CPU咋不做成巴掌大？】如果一片晶圆只做成一枚CPU ， 那么 ， 良品率会无限趋近于0 ， 需要无数片晶圆才能制作出1枚合格的产品 。 那时的电脑甚至不能用奢侈品来定位 ， 大概只能算传说中才存在的东西了 。
02性能、散热和供电
CPU的散热一直是大问题 ， 随着CPU性能的上升 ， 发热量也随之剧增 。 面对目前的顶级CPU ， 360水冷的散热效率也只能勉强够用 。 如果将核心面积继续增大 ， 乃至翻倍 。 或许360×360的水冷阵列也无法满足散热要求 。
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图源网络
而供电方面 ， 目前的主板CPU供电接口最多大概是3*8PIN接口 ， 可以满足1080W的功耗需求 ， 我们日常的电脑电源总功率一般只有五六百W左右 ， 这已经是非常恐怖的数据了 。 而随着晶体管数量的上升 ， CPU的功耗也会急剧增高 。 线程撕裂者3990X的满载功耗已经达到了800W ， 更高的功耗会给主板和电源带来巨大压力 。
03数据传输效率
虽然CPU与主板之间的数据传输是通过针脚来完成的 ， 但针脚最终也会转接至主板平面 ， 向CPU四周传输而出 。 虽然CPU面积增大一倍 ， 可以放置针脚的面积也同步增大一倍 ， 但最终传输数据的CPU周长则只能增加0.4倍左右 ， 这样一直增大下去 ， CPU周围的走线空间最终将会告罄 ， 满足供电和数据传输的要求变得非常困难 。
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CPU的周长无法随着面积同步增大
正是因为种种限制 ， CPU才在逐代更新和慢慢优化下 ， 发展成了目前封装大约5厘米见方的标准规格 。 而大大小小的CPU芯片 ， 也就隐藏在这一封装下面 。 如果强行把芯片做到封装的大小甚至更大 ， 只能落得事倍功半的效果 。
现在 ， 大家明白为什么CPU不能做到巴掌大了吗？
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