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智能手机迭代越来越快 摩尔定律还适用吗?

咪哚网(www.midoo.cc)时间:2017-10-07 08:53 稿源:网络 手机扫描分享

(原标题:Are smartphones still getting faster? Does Moore’s law still apply?)

网易科技讯9月25日消息,据AndroidAuthority报道,早在1965年,英特尔公司联合创始人戈登·摩尔(Gordon Moore)就曾提出摩尔定律,预测密实集成电路板上使用的晶体管数量每隔两年就会翻一番。然而在通常情况下,这个定律被推断适用于所有技术。也就是说,人们普遍认为技术进步的速度应该每两年提高一倍。

智能手机迭代越来越快 摩尔定律还适用吗?

以我们口袋里的智能手机为例,这种设备可能比几年前的电脑还要强大。NASA的计算机曾帮助宇航员登上月球,而现在的手机比NASA曾经使用的计算机还要强大数百万倍,这简直令人难以置信。在过去的几十年里,我们确实看到计算能力有了很大增长。我们可以坐在公交车上玩高品质的视频游戏,或在忘记带“单反”的情况下拍摄4K视频。但我们智能手机上的硬件真的还在遵循摩尔定律吗?

三星Galaxy S8可能不会让人觉得比Galaxy S7或Galaxy S6强大2倍。在过去几年里,我们使用手机的方式并没有发生太大变化。现在使用普通智能手机,你几乎可以做任何想做的事情,与2年前的旗舰智能手机相比没什么区别。那么,智能手机技术达到顶峰了吗?摩尔定律错了吗?下面让我们仔细看看:

1.规格对比

首先,我们可以从智能手机的规格方面来看。与以前的智能手机相比,最新智能手机规格有哪些变化?鉴于本文作者是三星手机的忠实用户,为此他以三星多款旗舰手机为例,并从Geekbench中添加了部分基准评分,以此来证明这些规格在“真实世界”中的表现。

智能手机迭代越来越快 摩尔定律还适用吗?

图表显示,手机在渐进式改进,但规格和性能提高都没有翻倍。这可能会归结于制造商专注于其他功能,而不是盲目地遵守摩尔定律。智能手机不仅要比去年快得多,而且结构也要更漂亮,电池效率、分辨率也要更高。CPU性能并不是唯一要优先考虑的因素,这也可以解释为什么我们在这些方面没有看到“翻倍”。当然,还有更多的原因。

2.关于CPU工作原理

看看上面的表格,你可以看到GHz和性能之间的关系并不密切。仅看GHz,你会发现相当扭曲的画面。给予CPU的指令通常是连续的,并且将会在“管道(隐喻)”中排队等待计算机执行。时钟速度可以告诉你CPU能够多快地获取并执行每个指令。而GHz是一种测量速度的方法,2GHz的CPU可以执行每秒20亿次循环。然后,GHz数越高,CPU执行任务、运行代码的速度越快。

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但实际情况要比这复杂得多,因为CPU可以使用各种各样的技巧,以便在每个周期中执行更多的指令,或者更有效地执行它们。例如,在当前指令完成之前,CPU就开始获取下个指令,并将它们的“管道”分解为多个阶段,这样可以更高效地执行。同样地,执行引擎可以分成两个独立的单元,可以并行运行。这种“指令级并行”(ILP)意味着可以同时执行多个指令。

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这些提高效率的技巧通常被描述为使“管道更宽、更长”,这两种方法都可以增加每个周期执行指令的数量和效率。但这里也存在限制,因为有些任务需要按顺序执行,但这是从芯片中挤出更多性能的另一种方法。这意味着,在许多情况下,时钟速度较慢的CPU仍然可以保持更快的速度。它正在经历更少的革命,但它正在做更多的工作。

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在此之前,我们甚至还没有提到拥有多个内核来平衡任务、提高效率、节约能源、处理热量、防止节流或使用缓存等功能,这些方法都能方便地存储有用的信息。与之类似,我们也忽略了GPU,它能处理特定类型的任务,这些任务对于绘制图形或内存储信息都非常有用。设备的整体性能是由许多较小的元素协同工作决定。CPU只是SoC的一小部分,而后者也是整个设备的一小部分。

3.芯片制造工艺

但请记住,摩尔定律所说的是芯片上晶体管的数量。CPU上的晶体管越多,它就越“聪明”。晶体管是一种很小的开关,可以用来创建逻辑门,而逻辑门则可充当你手机的“大脑”。在芯片每平方厘米面积上安装的晶体管越多,能够安装到设备里的总数就越多。这就是晶体管的密度,也就是10nm芯片中10所代表的含义。这里的nm意为“纳米”,它测量的距离是单独晶体管的一半。数字越小,晶体管就越小,所适应的空间也就越小。

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编辑:未知

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