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      沒那么簡單_內存與CPU“相愛”為何這么難序

      時間: 捷鋒774 分享

      沒那么簡單_內存與CPU“相愛”為何這么難序

         沒有CPU,你的請求就沒有人幫你完成;沒有內存,你的程序運行時就沒有存儲區(qū);沒有硬盤,你的文件就沒處放,CPU、內存和硬盤被認為是計算機最重要的三個部件,俗稱“三大件”。有人這樣形容三者的關系,下面讓小編為您解答。

        沒那么簡單 內存與CPU“相愛”為何這么難:

        融合成趨勢 為何CPU與內存沒有走在一起?

        但隨著計算機技術的發(fā)展,原本一些獨立的部件開始逐漸相互融合,

        例如,顯卡,聲卡等如今集成在主板中已經非常普遍。對于計算機的處理器中心的CPU,如今也正在發(fā)生著變化,SoC芯片就是在最近出現的一種高度集成的處理器芯片。

        SoC是System-on-chip的縮略形式,中文名稱為系統(tǒng)級芯片。它的最大特點就是集成度高

        ,除了具備了CPU功能之外,系統(tǒng)級芯片還能夠集成包括顯卡,內存,USB主控芯片,電源管理電路,無線芯片(Wi-Fi,3G,4G LTE等等。)

        前面我們說過,單獨一塊CPU芯片什么做不了,但是一塊系統(tǒng)級芯片則完全有可能直接作為計算機來使用。

        SoC芯片

        SoC芯片被認為必將取代傳統(tǒng)觀的CPU芯片,SoC的最大優(yōu)勢在于芯片的大小。一塊功能齊全的系統(tǒng)級芯片的面積只不過稍微大于一塊單獨的CPU。

        那么作為與處理器聯(lián)系最多的內存,為何在這么多年的發(fā)展中沒有被融合到SoC芯片中呢?其與CPU到底有什么關系呢?未來二者會不會“在一起”呢?

        第2頁:內存與CPU二者之間的關系

        “在一起,在一起”,相信這也是很多人希望的結果,無論是從技術角度,還是從空間角度,似乎二者都有著很多理由被放在一起完成任務。

        但是,二者為何一直沒有“在一起”呢?

        也許這句歌詞可以回答原因:“沒那麼簡單 就能去愛 別的全不看變得實際 也許好也許壞各一半”。

        是的,內存與CPU即使相愛,想在一起,也沒有那么簡單,

        不可能別的全不看,人們需要從實際出發(fā),才能夠決定二者是否能夠在一起。下面我們就來看一下二者之前在一起有什么羈絆呢?

        首先我們先看一下CPU和內存的關系:

        什么是CPU?

        盡管人們一直著重強調CPU的技術和性能,但簡單來說,CPU其實只不過是一臺超級快速的計算器。CPU從內存中獲取數據,然后再進行一系列數學運算(加,乘)或者邏輯運算(和,或,不是)來處理這些數據,最后將這些數據傳輸給其它系統(tǒng)。CPU的價格越昂貴/復雜,它的運算能力就更強,同時電腦運行速度就更快。

        CPU

        什么是內存?

        內存就是暫時存儲程序以及數據的地方,例如,當我們在使用word處理文稿時,當你在鍵盤上敲入字符時,它就被存入內存中,當你選擇存盤時,內存中的數據才會被存入硬(磁)盤。

        內存

        CPU和內存二者的關系?

        內存是計算機與CPU進行溝通的橋梁。計算機中所有程序的運行都是在內存中進行的,因此內存的性能對計算機的影響非常大。只要計算機在運行中,CPU就會把需要運算的數據調到內存中進行運算,當運算完成后CPU再將結果傳送出來,內存的運行也決定了計算機的穩(wěn)定運行。

        總結來說就是:CPU是負責運算和處理的,內存是交換數據的,沒有內存,CPU就沒法接收到數據。

        第3頁:CPU不與內存結合的阻礙條件

        從上文中我們可以看出,CPU與內存的關系非常密切,內存需要將數據傳輸給CPU,可以說是CPU與計算機溝通的橋梁,而且,如今的CPU的及成品,SoC芯片更是集成了一些功能,并且,SoC被認為將是未來CPU的替代者,那么為何遲遲不能夠與內存結合呢?

        電腦主板

        阻礙一:功能重要難結合

        不同于其他配件,內存在計算中的作用要相對更重要一些,承擔著CPU和計算機溝通的重要作用,所以其如果結合在CPU上,如果稍有差池,那么肯定對計算機影響巨大,所以,在早期,在二者發(fā)展的初期,人們更多的考慮的是如何提升二者的性能,而不是將二者結合起來。因為單獨的一個產品的性能尚有很大空間,所以結合的需求自然不會強烈。

        阻礙二:用戶需求不相同

        對于用戶來說,內存和CPU的性能直接關系到計算機的性能,而且不同的業(yè)務需求對計算機的CPU和內存的需求不同,有的業(yè)務可能并不需要大內存,但對處理器要求較高,而有的業(yè)務則對內存要求較高,對處理器要求較低,如果單純的將內存和處理器結合在一起,很難滿足不同用戶的需求。

        阻礙三:價格昂貴,客戶難以承受

        在計算機發(fā)展初期,計算機的價格非常高,那時候計算機相當于奢侈品,并不像現在這么便宜且普及。如果將內存放置在處理器方面,將大大增加內存的成本,現在的處理器都有緩存,其與內存取得的作用是類似的,但是其成本要遠遠高于單獨的內存的成本。所以,在早期如果將二者整合在一起,其銷售的價格就很難普及應用。

        第4頁:SoC尺寸問題影響二者結合

        阻礙四:技術挑戰(zhàn)難度大

        內存的邏輯進程與處理器的進程并不相同,如果將內存放在處理器上,需要建立定制的具有特殊要求的邏輯進程。例如,DRAM內存需要一個良好的電容支持,但是電容因為技術困難無可避免的會有顯著的漏電現象,這就需要周期性的對高電位電容進行充電而保持穩(wěn)定。這樣的研發(fā)是一個漫長且昂貴的。同樣,SRAM也面臨著成本的考驗,同時存儲密度也比較弱。

        阻礙五:SoC尺寸問題

        如果將內存放在CPU內部,那么就需要一個專有的定制的內存,但是DRAM放在芯片上就會面臨雙重打擊:更加昂貴的晶片以及更大的單元尺寸,這樣的組合反而不是廠商需要看到的。SRAM的實際需要比DRAM更多的晶體管,這是SRAM的一個優(yōu)勢。

        阻礙六:DIY興趣愛好

        DIY電腦

        對于很多DIY玩家來說,甚至對于一些普通玩家來說,當我們系統(tǒng)出現問題的時候,可能首先考慮到的就是內存問題,我們可以調節(jié)我們的內存來滿足我們的需求,而更換內存是用戶采用最多的方式提升計算機性能的方式,對于人們來說,就說老羅所說的“情懷”一樣,喜歡內存的用戶很多,這是一種情懷。

        第5頁:內存與CPU結合方式大猜想

        內存與CPU 會在一起嗎?

        如今,隨著計算機技術的發(fā)展,推動者CPU和內存技術也開始發(fā)生變革,那么未來內存和處理器在一起的希望很大,這不僅是技術的推動,也將是發(fā)展的需求。

        首先就是云計算和大數據行業(yè)的發(fā)展,虛擬化和大數據分析是這兩個行業(yè)發(fā)展的需求,但是這兩個行業(yè)對內存的要求都越來越高,

        這就促使人們對內存的需求的不斷加大,但是單條內存的容量有限,如果光靠主板PCIe的擴展將很難滿足用戶需求。所以將內存放在處理器上將是一個發(fā)展趨勢。二者將會在一起。

        大數據

        內存與CPU結合大猜想

        目前,雖然SoC芯片已經能夠集成了一些相關的系統(tǒng)應用,但是集成內存似乎仍遙遙無期,但是我們不妨來猜想一下。

        1.Soc芯片+特定內存

        在未來,CPU可能會集成一部分的內存,芯片跟據當前用戶的通常需求將一定容量的內存融合到CPU中,如果用戶需要添加大容量的內存,可以通過購買攜帶更大容量的SoC芯片,也可以購買單獨的內存對系統(tǒng)芯片進行擴展。這將大大方便用戶使用。

        2.Sco芯片按內存分級

        同樣,隨著處理器性能的不斷提升,可能到時候性能就不能用戶比較關注的因素,內存的重要性反而要超過CPU,那時候,芯片將以內存的數量為分級的標準。當然,這個前提是,處理器的性能發(fā)展到一定級別。

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