摩尔定律告诉我们,CPU性能每过18个月就会翻一番。这一定律从1965年首次被提出,之后CPU的发展历程证实了它的正确性。但是自Intel在2003年6月发布主频为3.2GHz的Pentium4后,CPU频率的发展似乎停滞不前了,目前频率最高的处理器Intel P4 570J才3.8GHz。相比起之前CPU频率的飞速提升,这个速度是非常缓慢的。

目前频率最高的P4 570J
CPU的发展碰到难题了?看起来是这样。由于CPU频率越高,所需要的电能就越多,所产生的热量也就越多,这会导致计算机出现各种问题,而“发热”正是困扰CPU频率提升的一大难题。我们知道,越细小的晶体管耗电越少,热量越低,因此可以显著改善频率提升带来的发热问题。目前CPU的制造工艺已经达到了90nm,从理论上说,相比130nm工艺的CPU,采用90nm工艺制造的CPU能在相同耗电下达到更高的频率。Intel想要快速提升CPU频率,130nm的制造工艺已经是瓶颈了。于是他们推出了90nm工艺,更长流水线的Prescott核心Pentium4,这款处理器的理论频率将能达到6GHz!然而世事总是难以尽如人意,在90nm技术中出现了严重的电流泄漏问题,产生了大量的电能消耗和废热。Intel忽然发现自家处理器成了“沸腾的芯”,想要提升频率就得付出高发热的代价,甚至损毁CPU本身。
泄漏电流问题并非不可以解决,但这不是短期内就能看到的。于是在疯狂提升频率的路上,Intel不得不停下来思考,在漏电问题无法完美解决的情况下,CPU性能提升的出路在哪里?Intel当然不是那种“一条道走到黑”的主,在发现策略错误之后马上作出调整,宣布了4GHz处理器计划的搁浅,并定下了下一步处理器的发展计划。在2005年,CPU的频率提升将被淡化,但是性能的提升不会停止,并将实现更多功能。