Question

CPU为何这么小

为什么CPU就那么一小块，是只能做那么小吗？机箱那么大的空间，完全可以接受再大很多的CPU。硬盘那么大显卡也很大，内存，都比CPU大很多。能不能做大一点性能高一点呢？这里面是怎样的原理？

Answer 1

cpu 是高科技产品，制作的那么小有很多方面的原因，比如:cpu是整台电脑的心脏，要有强大的传输和运算能力，因此采用的制作材料很昂贵，小的体积可以减少成本；同时体积小可以减少电阻的干扰，使电流充分使用，达到信息快速传输。现在的机子都追求携带方便，做的小也迎合这一点。

Answer 2

主要原因在于：

1. cpu是整台电脑的心脏，要有强大的传输和运算能力，因此采用的制作材料很昂贵，小的体积可以减少成本；

2. 体积小可以减少电阻的干扰，使电流充分使用，达到信息快速传输。现在的机子都追求携带方便，做的小也迎合这一点；

3. 体积小，对应的功耗和供电会低很多，对电脑整体性能而言有很大帮助。
   

Answer 3

起初是由分立晶体管开发模拟电路设计，但其复杂的连线导致电路设计复杂，体积功耗大，设计成本高。为克服此类缺陷，于是有了半导体工艺。

TTL和ECL都是晶体管组成的数字逻辑结构电路，cmos是由场效应管组成的数字逻辑结构电路，晶体管与场效应管代表两种制造工艺。后证明cmos由于可缩小线宽，提高集成度而成为数字设计首选。

集成电路的晶体管设计规模:

10μm 2300 transistors
1.5μm 134 000 transistors
0.35μm 3 100 000 transistors (早期)
7 500 000 transistors(后期)
90nm 125 000 000 transistors

现在流行的都是45nm 而晶体管数都在十亿个级别。

摩尔定律说的是:每18个月，芯片的晶体管密度提高一倍，运算性能提高一倍。

在追求大运算量，高速计算的要求下，要求的性能不断提升。功耗产热是芯片设计中十分重要的因素，产热过多会造成计算的错误，甚至烧毁。

NRE(non-recurrent engineering)成本 设计成本，样品成本

recurrent成本 正比于产量 正比于芯片面积

每个集成电路的成本 = recurrent成本 + NRE成本 / 总的成品量

总得来说，每个晶体管的成本是降低的。

设计成本(一次性投入)是很很很烧钱的！还不一定成功。

芯片面积越小，是必然的结果。

Answer 4

CPU不是人体身上的某个器官，并不是越大越好，就好像车子的马力大了，耗油也会飙升，可是你只是用这辆大马力的车子做些相对简单的事情，杀鸡焉用牛刀？

Answer 5

看看cpu的散热器你就知道了。体积比相当大。
如果cpu做大了，散热器可就太大了。
且大不一定好，提高工艺和制程才是关键。