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既然单个CPU性能提升有困难,为什么不把主板设计成双CPU的呢?

  你这个问题我在二十年前就问过别人了,然后他就带我看了他们机房的双路主机,两个370的奔三CPU,当时那一套的价在我们这三线小省会够买一套房的。[机智]
  多处理器的性能因为受到总线通道性能限制,提升的性能远远没有多个核心来的大,所以一般除了服务器,都不采用多处理器的方式。
  cpu只是其中一个因素,还要看内存速度,总线速度。内存和总线速度不提高,cpu再快也没作用。所以说这是一个系统性的问题。
  八个都有,为了节省成本家用电脑都是垃圾
  你这问题就像有的小孩提问,既然手机电池不够用,为什么不设计成可拆卸电池随时换那?没见过是因为你太年轻,不是没有。
  华为现在用的服务器都是 2 个 socket,就是你们常说的 CPU。最新的 Intel 6330N CPU 核数有 32个,采用超线程技术,每个物理核能虚拟出来 2 个虚拟核。软件运行时,一般一个虚拟核绑定一个工作线程。那为什么不再主板上挂更多的 CPU 呢?这得从服务器的内存结构说起。
  以前的服务器内存架构采用UMA(Uniform Memory Access,统一内存访问),如上图所示,所有 CPU 共享相同的内存地址空间。如果任意增加 CPU 个数,会对总线的带宽带来挑战,对同一块内存的访问也会存在冲突。于是,就演化出了 NUMA 架构。
  NUMA(Non-Uniform Memory Access, 非一致性内存访问)。这种构架下,不同 CPU 核从属不同的 Node,每个 Node 都有自己的集成内存控制器(IMC,Integrated Memory Controller)。虽然说,NUMA 部分解决了内存共享的难题,跨 NUMA 仍然对软件性能造成损失。所以,频繁交互的线程一般部署在同一个 NUMA 上。
  文/小伊评科技
  给大家举一个形象的例子:
  有一张试卷,上面有一百道涉及非常复杂且高深的高等数学的题目,那么大家想象一下,是100个普通人的做题速度快呢,还是一个韦神做题速度快呢?反正,如果是我,就算一万个我也抵不上韦神一个人。
  这就是单核和多核性能的差别。
  有些时候核心再多也没有什么意义,当年联发科曾经推出过一款历史是首款搭载10核心CPU的SOC——联发科X20,结果呢?不一样被高通吊着打么?苹果的A系列处理器到目前为止都只有6颗核心,不一样吊打高通的八核心CPU么?
  请记住,在民用领域,单核性能的重要性要高于多核性能,对于用户的体验影响是比较大的,多核心的应用场景更多的是体现在多线程操作上。
  因为有些任务,只能交由单线程来做,举个例子,假设现在计算机要处理一道数据计算题——"1+2*3+4",那么就要求处理器必须要按照顺序,先计算"2*3"的值,然后根据上一步的计算结果再计算"1+6的值",然后再根据上一步的计算结果,再计算"7+4"的值,到此才能得到用户想要的结果。也就是说,对于一个单线程任务来说,下一步的操作必须依赖于上一步的结果才能执行,这样的任务就是逻辑任务,而这样的任务显然无法被产分成同时进行的任务?难道要让一个核心去计算2*3,然后再让另两个核心去计算1+2和3+4么?显然是不行的,这会造成数据混乱。只能依赖于单线程去处理。
  由于CPU需要很强的通用性来处理各种不同的数据类型,同时又需要逻辑判断又会引入大量的分支跳转和中断的处理,对于CPU这种载体来说,单核性能才是能够起决定性因素的地方,尤其是对于普通用户来说更是如此,因为用户所进行的每一步操作的过程都是一个单线程任务,他会对于CPU的单核心性能有更高的要求,而用户对于打开速度的快慢也只会聚焦在单次任务上。而且现阶段,很多软件,游戏引擎等等对于多核的优化都是比较差的。
  所以,即使是使用两颗CPU并行,本质上也只是提高了CPU的多线程处理能力,简单来说就是这台电脑可以同时处理更多的任务,但是对于单核性能是没有本质性的提升的,处理单一任务所需要的时间并没有变化,那么如果一个用户对于多线程任务根本没有任何需求,这样的提升几乎是微乎其微的。
  举个例子:就拿游戏体验来说,游戏里的帧数的高低更多的是依赖于CPU单核性能的高低(当然了现在很多游戏也加入了对多核心的优化,但并不是所有的游戏都优化得很好),而不是多核性能。除非一个用户同时打开N个游戏,这个时候才会同时考验多核和单核性能。但是大家想一想,谁会同时打开多个游戏呢?这根本就是一个伪需求,CPU吃不吃得消不知道,内存是一定吃不消了。而普通的打开多窗口等任务,普通的CPU就已经可以完美兼顾了,根本用不着上两颗CPU。
  另外还有成本的问题,买两颗CPU需要多花费两倍的钱,而且提升的还只是多核性能,并且受制于电路传输的限制,还无法做到1+1=2得效果,并且,双CPU得主板得价格肯定是要高于单CPU主板的,那么买两块6核心 12线程得i5 10400F真的有比买一块8核心16线程得i7 11700F更具性价比么?
  CPU不是显卡,显卡的SLI交火确实可以大幅提升单体性能,用户体验提升明显,但是CPU并联的性能提升对于普通用户来说感知不明显。
  支持多路CPU的主板是广泛存在的
  另外,也说一点,支持放置两颗CPU的主板本身就是存在的,甚至还有支持4路CPU的主板存在的,如下图所示,但是这些主板更多的是用在服务器上而不是个人电脑上,因为服务器由于要处理大量的多线程任务,需要大量的吞吐量,所以就需要大量的CPU进行串联来实现,多路主板也就应运而生了。
  对于手机等手持设备还需要考虑空间和功耗的问题
  至于对于手机等手持设备来说,还需要考虑散热和空间的问题,iPhone13ProMAX配备一个A15芯片加上一个X60基带,重量就已经达到了238g,如果再给放一个A15处理器,哪重量不得突破300g?而且双CPU必然会带来能效比的损失,功耗大增,这样的手机你会用么?
  end 希望可以帮到你
  其实更难的是主板和软件优化
  对于整合1+1这个问题好几年以前就实现了,很多服务器主机都可以实现双路CPU,但其实效果很一般,只能干一些固定的没有太多创作性的工作,因为双路CPU对软件优化比较单一,只有少数软件是支持双路CPU同时调度!
  还有一个难点就是主板,对于双路CPU的整合,主板起到至关重要的作用!只有少数几个主板厂商能做到,同时又把这个技术下放到消费级领域的也就华硕(华擎)做的最好,但消费能力有限,导致研发经费不够,现在双路主板渐渐淡出消费级领域,不过商用领域还有,最多的就是Dell HP 联想 的服务器机型
  你说的对,服务器主板一般会支持多个CPU。
  家用成本太高,其他配套也得搞起来。
  双CPU主板早就有了,只是这种产品主要是被用在服务器上面,最近王思聪的那台百万级别的服务器就是采用的2个CPU,这台服务器是戴尔PowerEdge R7525,用了2块AMD EPYC 7763处理器,3张英伟达RTX 3090显卡,32根SK Hynix 64GB DDR4 3200 ECC内存,合计2TB。
  硬盘部分,4块Intel Optane P5800X+16块三星PM1643+4块三星PM1733,其中Intel Optane P5800X单个容量1.6TB,而且性能爆裂,读写速度能够达到每秒7.4G,三星PM1643单个容量30TB,三星PM1733单个容量15TB,其他规格大家可以看看下面的规格表。
  那么消费级的产品有没有双路呢?目前无论是HEDT平台还是普通桌面平台都只支持单个CPU,至于为什么要这么做,首先肯定是一个产品定位的问题,因为这个东西在技术上不存在很大的问题,为了凸显产品的定位,你要用双路就要多花钱去购买服务器产品,而服务器的产品比普通消费级别往往会更贵。
  其次就是消费级用户往往用不到双路,双路的主要作用就是用于提升多线程能力,AMD EPYC 7763这种处理器有64个核心128个线程,这个核心数量对于消费者平台肯定是绰绰有余了,但是对于服务器而言,不一定够,所以才支持双路,这样子就可以做到128核心256线程了。
  目前消费者平台上面,HEDT平台上面,AMD的线程撕裂者也有64核心128线程的产品,普通桌面平台也有16核心32线程的产品,在多线程上面,绝大部分普通消费者8核心就绰绰有余了,推出双路平台根本没有意义,也没有什么市场。
  最后就是多路CPU这种设计,会带来CPU之间通信时延的问题,如果消费级产品也搞双路的话,在某些情况下可能会因为这种跨CPU的高时延影响体验,实际上都不用跨CPU,AMD那边跨CCD的时延都可能会影响游戏体验,所以AMD还推出个游戏模式,这个模式说白了就是关闭部分核心,避免跨CCD之间的核心,所以多路CPU的设计真的不一定适合普通消费者场景。

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