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为什么CPU那么贵?

时间:2020-08-17 10:34:55 计算机硬件 我要投稿

为什么CPU那么贵?

  CPU在我们的电子产品里面占据着重大的战略意义,是其中最核心的部分,一句话总结就是“CPU 是一个技术非常密集的产品,浓缩的都是精华。”下面是由百分网小编为大家整理的为什么CPU那么贵?喜欢的可以收藏一下!了解更多详情资讯,请关注应届毕业生考试网!

  CPU有多密集?

  先给一个直观的认识:芯片里面有几千万的晶体管是怎么实现的?

  嗯,图中圈出的部分只是一个很小的逻辑门,而一个现代 CPU 里面,有几千万甚至上亿个这样的逻辑门,也就是十几亿甚至更多的晶体管。你知道把十几亿晶体管放在那么小的一个芯片里,经过了多少人的努力吗?

  而且你不觉得这十几亿晶体管,都能同步正常工作,你能用它打游戏刷知乎看片儿它也不出错,简直就是一个奇迹好么?

  言归正传下面详细讲一讲,CPU 为啥这么贵:

  先说设计,你知道设计 CPU 需要多少知识么?最基础的计算机结构体系得懂吧?Verilog 或者 VHDL 得会吧?各种设计软件 Cadence / Synopsis 你得会用吧?仿真验证要不要?要软件仿真的话那还得会 C++,硬件仿真你得上 FPGA,玩 FPGA 的话,又是一系列的工具链一堆坑……指令集你懂吗?怎么设计不是你随便一想就出来的.,这个都可以写一本书了……集成电路原理什么的你得懂吧?而且现在 CPU 速度都那么快,信号频率高了就会有非常多奇异的现象,这个没有足够的物理知识你解决不了吧?

  以上这些知识,我敢说没有一个地球人全部精通。所以必须是团队协作,而且一个短板都不能有,任何一个猪队友都可能导致整个芯片性能出现重大缺陷。好了现在你觉得自己一个人做不了这事儿了,该招人了,招多少人?Intel 和 AMD 那种规模的学不来啊,几千人怎么能招得起呢哈哈哈。话说你即使真有钱也招不到那么多人,这行业真正精通的人就那么一点。假设你财大气粗人缘好,从各个公司挖来了十几个大牛 / 熟练工,这些人要不要发工资给他们吃饭?你说呢?

  现在你招到的大牛磨刀霍霍开始着手设计 CPU。但首先你要搞定工具 / 环境。前面说的 Cadence / Synopsis 这些工具都是几万美元起,而且用的人越多越贵。当然你说你可以找盗版的去,反正出了 bug 什么的是死活不会有人管你的。好,你这才是买了工具。接下来该买设计用的库了。45nm 的库都有免费的了,什么 45nm 的不能忍?交钱买 28nm 的啊,拿钱来啊!买 14nm 的?不好意思人家觉得你不靠谱还不想卖给你呢。

  软件终于搞定了,把软件装在哪?自己配桌面工作站?Cadence 某些程序一台服务器 24 个核一起跑还要个把小时呢,自己配工作站怎么行?买 / 租服务器吧!还得是供电可靠 + 备份的,不然程序跑到一半断电数据丢了什么的还得重新来,时间可是耽误不起的,别说了买买买吧!

  假设你软硬件都搞定了,招到的大牛也特别给力,用了半年时间就出了一个初稿。这时你发了半年的工资手头已经有些拮据,想赶快流片上市卖。为了省钱你决定不自己投资建厂引进生产线了……打算把这个活外包出去,结果你发现可以做的只有那么几家厂,要价还都不菲,人家还不一定有生产线能腾给你这种小本买卖的。唉,咬牙拿钱出来先做一批出来看看。

  第一批芯片造出来你们都很开心,然而通上电半小时就发现温度可以煎鸡蛋了,哈哈哈哈哈热设计不过关啊推倒重来!希望你还有钱继续发工资!

  下一批流片发现时序不对!继续推倒!

  再下一批流片发现在跑某个 benchmark 的时候结果总有不可复现的 bug,死活找不出来问题在哪,测试工程师说了一句:“可能是有量子干涉效应……” 然后他吐血死掉了……

  你决定不在意这些细节强行上市!毕竟时不我待,先忽悠客户买了再说!可是这时候你发现,没人买。为啥?没有编译器和操作系统支持,谁买你芯片?傻子才愿意写汇编语言的程序呢,找人写编译器吗?哈哈,悔青了肠子的你决定穿越回到创办公司之初,果断买了 ARM 的指令集和架构,避开了这一个坑。。但还是逃不过要找人写文档以及提供客户支持,雇人去开拓市场。。

  终于当你的活儿凑齐了以后,发现竞争对手已经推出下一代 CPU 了,性能比你高 40%,功耗比你低 50%,和你卖一个价钱。。这时候你发现天上飘来一行字:

  “摩尔定律”

  盯着这行字,你留下了悔恨的泪水,回想起这些年挥霍了这么多的钱,欠下了这么多的外债,要是当初拿去买甜筒,可以买好多好多的甜筒啊,一辈子都吃不完……

  好了现在你知道 CPU 为啥这么贵了么?

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