为什么CPU要提高密度，而不是增大面积

大家好，今天小编关注到一个比较有意思的话题，就是关于电脑cpu面积的问题，于是小编就整理了2个相关介绍电脑cpu面积的解答，让我们一起看看吧。

电脑CPU体积为什么不弄大点?大点速度不更快?散热不更好?难道成本原因

电脑CPU体积为什么不弄大点?大点速度不更快?散热不更好?难道成本原因

CPU并不是体积越大就越好

CPU并不是体积越大就越好

芯片面积越大的确是越容易生产，但容易生产的东西并不就是发了的，我们追求的是成本和性能。随着芯片生产工艺的进步同样数量晶体管的CPU确定是越做越小的，芯片面积大了，除了会增加成本外，还会降低CPU的性能。

CPU越大成本越高

晶圆是很贵的，在良品率相同的情况下，同一块晶圆割下来的CPU当然是越多越好了。在不良率相同的情况下，单片芯片越大，所浪费的晶圆也就越多了。据说一片12寸的晶圆就要上万美金，相当的贵。

CPU越小越容易设计产品

现在的电子产品越做做越小，越做越薄。要把功能强大的PCBA塞进去，CPU当然要小了。假如一个CPU就手机那么大块，那用它设计出来的手机该有多大啊？消费者还会买帐吗？如果CPU以及各种芯片的尺寸都很小，我们设计电子产品的时候就灵活多了。

CPU越小主频做得越高

我们都知道主频越高，CPU的性能越强劲。CPU由大规模数量的晶体管组成，晶体管之间是有一定的电容的，间距越大，晶体管之间的电容就越大，这个电容的大小直接影响到晶体系管的开关频率，所以我们需要不断的改进工艺，把CPU内部的晶体和间距越做越小。每一次芯片生产工艺的升级都会给CPU的性能带来质的飞跃。

CPU越小功耗越低

晶体管本身是有内阻的，尺寸越小，内阻就会越小了，内阻越小，晶体管自身的损耗就越小了。减少晶体管的内阻后，CPU可以以更低的电压运行，功耗与电压是成平方级的正比的，所以降低CPU的工作电压后，功耗就可以大幅的降低了。

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为什么CPU要提高密度，而不是增大面积

因为半导体发展起来的时候存储器厂家放言，容量大小再不会与体积相关了。处理器厂家也紧接着放言，性能大小与体积也无关了。

当时世界普遍还在用打字机和录像带。

硬盘从g做到t，cpu从mhz变为ghz。微观的就是体积不变，密度就更低。早先没人觉得人类可以把芯片做到10纳米，也没人觉得硬盘可以做到1024t。

慢慢来嘛，更没人觉得会有电脑用的上那种性能。而如果必要的需要那种性能，其实还是靠体积。比如巨型机。

而市面上的电脑，由于多年前夸下的海口，和多年的产品习惯。使人们觉得，如果做大，就是往回发展了。又到了体积限制性能的时代了。这绝不允许发生。再者也不是没有解决的方案。

性能到瓶颈时，人们往往想到的就是多个。一台打字机不够快就两台。但这种思维只能助我们再做一台现代版的ENIAC。

通过增大芯片面积，让一个芯片中可以放下更多的晶体管，以此达到提高性能的目的。其实乍看之下是可行的，但实际上这样做弊端很多，远不如提高密度来得好。

首先要知道芯片是怎么制造的。实际上要想制造芯片就需要先将单晶硅棒进行抛光和切片处理，最终形成晶元。而每一片晶元都需要经过掺杂、光刻等步骤后才能形成芯片。而成品的晶元如下图所示，其中一小块一小块的正方形我们称之为die，即未封装的芯片。

那么如果晶元的尺寸不变，只是增大单个芯片的大小会得到什么结果呢？首先就是同一片晶元中芯片个数变少。当CPU面积增大后，同大小的一片晶元中包好的芯片个数就会从16变成4再到1，最终导致制造成本提高。此外，在芯片制造中由于灰尘或者切割或工艺等问题，会使同一片晶元中若干区域损坏，造成芯片报废，最终导致良品率变差。

如果我们同时增大芯片大小和晶元的尺寸呢？这样还是不可行的。毕竟晶元面积的增长速度较慢，如果不进行晶体管尺寸缩小，仅仅依靠晶元变大，那么半导体发展将远远的落后于摩尔定律。

而选择提高密度呢？那么不仅能够降低成本，还可以提高良品率。此外，每一代新工艺节点，晶体管的沟道长度L变小。沟道长度变小后，晶体管有更快的反应速度，更低的控制电压。也就是说，相较于增大CPU面积，提高密度的优势更为明显，除了降低成本和提高良品率之外，还可以提高频率，并降低电压，使CPU的功耗大幅度减少。

到此，以上就是小编对于电脑cpu面积的问题就介绍到这了，希望介绍关于电脑cpu面积的2点解答对大家有用。