没那么简单_内存与CPU“相爱”为何这么难序
没有cpu,你的请求就没有人帮你完成;没有内存,你的程序运行时就没有存储区;没有硬盘,你的文件就没处放,CPU、内存和硬盘被认为是计算机最重要的三个部件,俗称“三大件”。有人这样形容三者的关系,下面让小编为您解答。
没那么简单 内存与CPU“相爱”为何这么难:
融合成趋势为何CPU与内存没有走在一起?
但随着计算机技术的发展,原本一些独立的部件开始逐渐相互融合,
例如,显卡,声卡等如今集成在主板中已经非常普遍。对于计算机的处理器中心的CPU,如今也正在发生着变化,SoC芯片就是在最近出现的一种高度集成的处理器芯片。
SoC是System-on-chip的缩略形式,中文名称为系统级芯片。它的最大特点就是集成度高
,除了具备了CPU功能之外,系统级芯片还能够集成包括显卡,内存,USB主控芯片,电源管理电路,无线芯片(Wi-Fi,3G,4G LTE等等。)
前面我们说过,单独一块CPU芯片什么做不了,但是一块系统级芯片则完全有可能直接作为计算机来使用。
SoC芯片
SoC芯片被认为必将取代传统观的CPU芯片,SoC的最大优势在于芯片的大小。一块功能齐全的系统级芯片的面积只不过稍微大于一块单独的CPU。
那么作为与处理器联系最多的内存,为何在这么多年的发展中没有被融合到SoC芯片中呢?其与CPU到底有什么关系呢?未来二者会不会“在一起”呢?
第2页:内存与CPU二者之间的关系
“在一起,在一起”,相信这也是很多人希望的结果,无论是从技术角度,还是从空间角度,似乎二者都有着很多理由被放在一起完成任务。
但是,二者为何一直没有“在一起”呢?
也许这句歌词可以回答原因:“没那麽简单 就能去爱 别的全不看变得实际 也许好也许坏各一半”。
是的,内存与CPU即使相爱,想在一起,也没有那么简单,
不可能别的全不看,人们需要从实际出发,才能够决定二者是否能够在一起。下面我们就来看一下二者之前在一起有什么羁绊呢?
首先我们先看一下CPU和内存的关系:
什么是CPU?
尽管人们一直着重强调CPU的技术和性能,但简单来说,CPU其实只不过是一台超级快速的计算器。CPU从内存中获取数据,然后再进行一系列数学运算(加,乘)或者逻辑运算(和,或,不是)来处理这些数据,最后将这些数据传输给其它系统。CPU的价格越昂贵/复杂,它的运算能力就更强,同时电脑运行速度就更快。
CPU
什么是内存?
内存就是暂时存储程序以及数据的地方,例如,当我们在使用word处理文稿时,当你在键盘上敲入字符时,它就被存入内存中,当你选择存盘时,内存中的数据才会被存入硬(磁)盘。
内存
CPU和内存二者的关系?
内存是计算机与CPU进行沟通的桥梁。计算机中所有程序的运行都是在内存中进行的,因此内存的性能对计算机的影响非常大。只要计算机在运行中,CPU就会把需要运算的数据调到内存中进行运算,当运算完成后CPU再将结果传送出来,内存的运行也决定了计算机的稳定运行。
总结来说就是:CPU是负责运算和处理的,内存是交换数据的,没有内存,CPU就没法接收到数据。
第3页:CPU不与内存结合的阻碍条件
从上文中我们可以看出,CPU与内存的关系非常密切,内存需要将数据传输给CPU,可以说是CPU与计算机沟通的桥梁,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被认为将是未来CPU的替代者,那么为何迟迟不能够与内存结合呢?
电脑主板
阻碍一:功能重要难结合
不同于其他配件,内存在计算中的作用要相对更重要一些,承担着CPU和计算机沟通的重要作用,所以其如果结合在CPU上,如果稍有差池,那么肯定对计算机影响巨大,所以,在早期,在二者发展的初期,人们更多的考虑的是如何提升二者的性能,而不是将二者结合起来。因为单独的一个产品的性能尚有很大空间,所以结合的需求自然不会强烈。
阻碍二:用户需求不相同
对于用户来说,内存和CPU的性能直接关系到计算机的性能,而且不同的业务需求对计算机的CPU和内存的需求不同,有的业务可能并不需要大内存,但对处理器要求较高,而有的业务则对内存要求较高,对处理器要求较低,如果单纯的将内存和处理器结合在一起,很难满足不同用户的需求。
阻碍三:价格昂贵,客户难以承受
在计算机发展初期,计算机的价格非常高,那时候计算机相当于奢侈品,并不像现在这么便宜且普及。如果将内存放置在处理器方面,将大大增加内存的成本,现在的处理器都有缓存,其与内存取得的作用是类似的,但是其成本要远远高于单独的内存的成本。所以,在早期如果将二者整合在一起,其销售的价格就很难普及应用。
第4页:SoC尺寸问题影响二者结合
阻碍四:技术挑战难度大
内存的逻辑进程与处理器的进程并不相同,如果将内存放在处理器上,需要建立定制的具有特殊要求的逻辑进程。例如,DRAM内存需要一个良好的电容支持,但是电容因为技术困难无可避免的会有显著的漏电现象,这就需要周期性的对高电位电容进行充电而保持稳定。这样的研发是一个漫长且昂贵的。同样,SRAM也面临着成本的考验,同时存储密度也比较弱。
阻碍五:SoC尺寸问题
如果将内存放在CPU内部,那么就需要一个专有的定制的内存,但是DRAM放在芯片上就会面临双重打击:更加昂贵的晶片以及更大的单元尺寸,这样的组合反而不是厂商需要看到的。SRAM的实际需要比DRAM更多的晶体管,这是SRAM的一个优势。
阻碍六:DIY兴趣爱好
DIY电脑
对于很多DIY玩家来说,甚至对于一些普通玩家来说,当我们系统出现问题的时候,可能首先考虑到的就是内存问题,我们可以调节我们的内存来满足我们的需求,而更换内存是用户采用最多的方式提升计算机性能的方式,对于人们来说,就说老罗所说的“情怀”一样,喜欢内存的用户很多,这是一种情怀。
第5页:内存与CPU结合方式大猜想
内存与CPU 会在一起吗?
如今,随着计算机技术的发展,推动者CPU和内存技术也开始发生变革,那么未来内存和处理器在一起的希望很大,这不仅是技术的推动,也将是发展的需求。
首先就是云计算和大数据行业的发展,虚拟化和大数据分析是这两个行业发展的需求,但是这两个行业对内存的要求都越来越高,
这就促使人们对内存的需求的不断加大,但是单条内存的容量有限,如果光靠主板PCIe的扩展将很难满足用户需求。所以将内存放在处理器上将是一个发展趋势。二者将会在一起。
大数据
内存与CPU结合大猜想
目前,虽然SoC芯片已经能够集成了一些相关的系统应用,但是集成内存似乎仍遥遥无期,但是我们不妨来猜想一下。
1.Soc芯片+特定内存
在未来,CPU可能会集成一部分的内存,芯片跟据当前用户的通常需求将一定容量的内存融合到CPU中,如果用户需要添加大容量的内存,可以通过购买携带更大容量的SoC芯片,也可以购买单独的内存对系统芯片进行扩展。这将大大方便用户使用。
2.Sco芯片按内存分级
同样,随着处理器性能的不断提升,可能到时候性能就不能用户比较关注的因素,内存的重要性反而要超过CPU,那时候,芯片将以内存的数量为分级的标准。当然,这个前提是,处理器的性能发展到一定级别。