手機CPU和電腦CPU大小都差不多 爲什麼電腦CPU要加個風扇吹?

手機CPU和電腦CPU大小都差不多 為什麼電腦CPU要加個風扇吹?

CPU是一個現代人生活中每天都需要使用的“基礎設施”,不管你是否真的意識到它的存在,他切實存在於你生活的每個角落:你每天使用的手機、電視盒子、無線路由器、甚至連你每天刷卡的公共交通設施都離不開CPU對海量數據的運算支持。今天搞機百科的主題很簡單:手機CPU和電腦CPU大小都差不多 為什麼電腦CPU要加個風扇吹?

時鐘頻率不等於性能

首先我們要明確的一點是:儘管你看到現在手機CPU的速度和電腦CPU的速度很接近,或者是類似。但是CPU的時鐘頻率高低並不與CPU的性能成正比,無論是手機,還是電腦均是如此,CPU的性能更與CPU的體積無關,你看到的體積,只是CPU使用的封裝外殼,外殼往往受限於針腳(與其它設備連接所需的線路)的佈局,而CPU的時鐘頻率,隻影響CPU性能的理論上限。

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移動設備CPU與X86平臺CPU的側重點不同

移動設備處理器的供應鏈廠商(其實也只有ARM、臺積電、三星、蘋果、高通、MTK、海思、小米等幾家)時,首要考慮的是設備功耗,由於移動設備(比如手機)內部的散熱空間有限,而且設備內部還需要放置電池,因此移動設備CPU對功耗的控制是相當嚴苛的。

而對於功耗的控制,X86平臺(也就是我們常說的臺式電腦、筆記本電腦)則顯得寬裕的多,由於有220V市電到直流電的穩定轉換電源,因此X86平臺的處理器在設計時更多考慮的是性能,在考慮功耗時,也會著重考慮性能的下降能否滿足相應X86平臺軟件的使用需求。

所出現的情況於是顯而易見:通常來說,X86平臺處理器的性能要遠遠超過同時代的ARM平臺移動設備使用的處理器。當然如果ARM平臺處理器不考慮功耗而設計製造,性能還真的未必比X86平臺的處理器差。

電腦的發熱量比你想象的其實更大些

由於手機CPU中同時集成了GPU,也就是X86平臺中我們常說的”顯卡“,例如高通CPU中的Adreno GPU、ARM公版架構中的Mali GPU,因此概括手機CPU的四個字可以是”高度集成“。而臺式機和筆記本中我們經常更傾向於選擇有”獨顯“的機型或者配置,正是因為NVIDIA GEFORCE GTX和AMD ATI的RX系列顯卡的存在。

一方面是移動設備的高度集成,一方面是桌面電腦平臺的分散佈局,其實後者CPU+GPU的發熱量非常恐怖,以目前CPU使用被動散熱的筆記本電腦平臺而言,性能完全無法進入主流市場。而手機和平板電腦無一例外是被動散熱,最過分不過使用銅管散熱技術。當然發熱越大的性能越好。

ARM架構的效率比X86/X64平臺高了太多

其實,ARM架構的效率比X86/X64平臺高了太多這個標題,也是結論。臺式電腦由於應用環境非常成熟,因此對峰值運算能力的要求非常高,這也是在X86/X64平臺上始終沒有出現大小核的原因。而移動設備上出現大小核,更多的是功耗考慮,這也意味著更好的能源利用效率。

畢竟,用電池的設備,是不可能像用市電的設備一樣可以奢侈的用風扇吹把寶貴的能量通過發熱的方式再散發到大氣中。

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結論

術業有專攻 效率永遠是第一位

臺式電腦、筆記本電腦,你可以把他們理解為生產用工具,就像路上的物流大貨車,火車,發動機需要很大的排量和功率才能滿足軟件運行,周邊的散熱和存儲也是圍繞複雜的各類需求展開的,發熱是次要考慮的,性能是首位。

而手機如ARM平臺的CPU,你可以看做是小轎車,或者摩托車的發動機。加速能力、直觀體驗(比如王者榮耀、吃雞是否爽快)是用戶所關注的,也是廠商所關注的,從用途來看,很少有人會用手機乾電腦的事兒,從三星的塢站和錘子TNT工作站的遇冷,足以說明這一點。儘管ARM平臺手機CPU的速度並不慢,但由於用途的巨大差距,電腦CPU用風扇吹,而移動平臺幾乎無一例外是被動散熱,已經是行業內短期無法改變的現實。

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