沒那么簡(jiǎn)單_內(nèi)存與CPU“相愛”為何這么難序

　　　沒有CPU，你的請(qǐng)求就沒有人幫你完成;沒有內(nèi)存，你的程序運(yùn)行時(shí)就沒有存儲(chǔ)區(qū);沒有硬盤，你的文件就沒處放，CPU、內(nèi)存和硬盤被認(rèn)為是計(jì)算機(jī)最重要的三個(gè)部件，俗稱“三大件”。有人這樣形容三者的關(guān)系，下面讓小編為您解答。

　　沒那么簡(jiǎn)單 內(nèi)存與CPU“相愛”為何這么難：

　　融合成趨勢(shì) 為何CPU與內(nèi)存沒有走在一起?

　　但隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，原本一些獨(dú)立的部件開始逐漸相互融合，

　　例如，顯卡，聲卡等如今集成在主板中已經(jīng)非常普遍。對(duì)于計(jì)算機(jī)的處理器中心的CPU，如今也正在發(fā)生著變化，SoC芯片就是在最近出現(xiàn)的一種高度集成的處理器芯片。

　　SoC是System-on-chip的縮略形式，中文名稱為系統(tǒng)級(jí)芯片。它的最大特點(diǎn)就是集成度高

　　，除了具備了CPU功能之外，系統(tǒng)級(jí)芯片還能夠集成包括顯卡，內(nèi)存，USB主控芯片，電源管理電路，無(wú)線芯片(Wi-Fi,3G,4G LTE等等。)

　　前面我們說(shuō)過，單獨(dú)一塊CPU芯片什么做不了，但是一塊系統(tǒng)級(jí)芯片則完全有可能直接作為計(jì)算機(jī)來(lái)使用。

　　SoC芯片

　　SoC芯片被認(rèn)為必將取代傳統(tǒng)觀的CPU芯片，SoC的最大優(yōu)勢(shì)在于芯片的大小。一塊功能齊全的系統(tǒng)級(jí)芯片的面積只不過稍微大于一塊單獨(dú)的CPU。

　　那么作為與處理器聯(lián)系最多的內(nèi)存，為何在這么多年的發(fā)展中沒有被融合到SoC芯片中呢?其與CPU到底有什么關(guān)系呢?未來(lái)二者會(huì)不會(huì)“在一起”呢?

　　第2頁(yè)：內(nèi)存與CPU二者之間的關(guān)系

　　“在一起，在一起”，相信這也是很多人希望的結(jié)果，無(wú)論是從技術(shù)角度，還是從空間角度，似乎二者都有著很多理由被放在一起完成任務(wù)。

　　但是，二者為何一直沒有“在一起”呢?

　　也許這句歌詞可以回答原因：“沒那麼簡(jiǎn)單 就能去愛 別的全不看變得實(shí)際 也許好也許壞各一半”。

　　是的，內(nèi)存與CPU即使相愛，想在一起，也沒有那么簡(jiǎn)單，

　　不可能別的全不看，人們需要從實(shí)際出發(fā)，才能夠決定二者是否能夠在一起。下面我們就來(lái)看一下二者之前在一起有什么羈絆呢?

　　首先我們先看一下CPU和內(nèi)存的關(guān)系：

　　什么是CPU?

　　盡管人們一直著重強(qiáng)調(diào)CPU的技術(shù)和性能，但簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，CPU其實(shí)只不過是一臺(tái)超級(jí)快速的計(jì)算器。CPU從內(nèi)存中獲取數(shù)據(jù)，然后再進(jìn)行一系列數(shù)學(xué)運(yùn)算(加，乘)或者邏輯運(yùn)算(和，或，不是)來(lái)處理這些數(shù)據(jù)，最后將這些數(shù)據(jù)傳輸給其它系統(tǒng)。CPU的價(jià)格越昂貴/復(fù)雜，它的運(yùn)算能力就更強(qiáng)，同時(shí)電腦運(yùn)行速度就更快。

　　CPU

　　什么是內(nèi)存?

　　內(nèi)存就是暫時(shí)存儲(chǔ)程序以及數(shù)據(jù)的地方，例如，當(dāng)我們?cè)谑褂脀ord處理文稿時(shí)，當(dāng)你在鍵盤上敲入字符時(shí)，它就被存入內(nèi)存中，當(dāng)你選擇存盤時(shí)，內(nèi)存中的數(shù)據(jù)才會(huì)被存入硬(磁)盤。

　　內(nèi)存

　　CPU和內(nèi)存二者的關(guān)系?

　　內(nèi)存是計(jì)算機(jī)與CPU進(jìn)行溝通的橋梁。計(jì)算機(jī)中所有程序的運(yùn)行都是在內(nèi)存中進(jìn)行的，因此內(nèi)存的性能對(duì)計(jì)算機(jī)的影響非常大。只要計(jì)算機(jī)在運(yùn)行中，CPU就會(huì)把需要運(yùn)算的數(shù)據(jù)調(diào)到內(nèi)存中進(jìn)行運(yùn)算，當(dāng)運(yùn)算完成后CPU再將結(jié)果傳送出來(lái)，內(nèi)存的運(yùn)行也決定了計(jì)算機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行。

　　總結(jié)來(lái)說(shuō)就是：CPU是負(fù)責(zé)運(yùn)算和處理的，內(nèi)存是交換數(shù)據(jù)的，沒有內(nèi)存，CPU就沒法接收到數(shù)據(jù)。

　　第3頁(yè)：CPU不與內(nèi)存結(jié)合的阻礙條件

　　從上文中我們可以看出，CPU與內(nèi)存的關(guān)系非常密切，內(nèi)存需要將數(shù)據(jù)傳輸給CPU，可以說(shuō)是CPU與計(jì)算機(jī)溝通的橋梁，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被認(rèn)為將是未來(lái)CPU的替代者，那么為何遲遲不能夠與內(nèi)存結(jié)合呢?

　　電腦主板

　　阻礙一：功能重要難結(jié)合

　　不同于其他配件，內(nèi)存在計(jì)算中的作用要相對(duì)更重要一些，承擔(dān)著CPU和計(jì)算機(jī)溝通的重要作用，所以其如果結(jié)合在CPU上，如果稍有差池，那么肯定對(duì)計(jì)算機(jī)影響巨大，所以，在早期，在二者發(fā)展的初期，人們更多的考慮的是如何提升二者的性能，而不是將二者結(jié)合起來(lái)。因?yàn)閱为?dú)的一個(gè)產(chǎn)品的性能尚有很大空間，所以結(jié)合的需求自然不會(huì)強(qiáng)烈。

　　阻礙二：用戶需求不相同

　　對(duì)于用戶來(lái)說(shuō)，內(nèi)存和CPU的性能直接關(guān)系到計(jì)算機(jī)的性能，而且不同的業(yè)務(wù)需求對(duì)計(jì)算機(jī)的CPU和內(nèi)存的需求不同，有的業(yè)務(wù)可能并不需要大內(nèi)存，但對(duì)處理器要求較高，而有的業(yè)務(wù)則對(duì)內(nèi)存要求較高，對(duì)處理器要求較低，如果單純的將內(nèi)存和處理器結(jié)合在一起，很難滿足不同用戶的需求。

　　阻礙三：價(jià)格昂貴，客戶難以承受

　　在計(jì)算機(jī)發(fā)展初期，計(jì)算機(jī)的價(jià)格非常高，那時(shí)候計(jì)算機(jī)相當(dāng)于奢侈品，并不像現(xiàn)在這么便宜且普及。如果將內(nèi)存放置在處理器方面，將大大增加內(nèi)存的成本，現(xiàn)在的處理器都有緩存，其與內(nèi)存取得的作用是類似的，但是其成本要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于單獨(dú)的內(nèi)存的成本。所以，在早期如果將二者整合在一起，其銷售的價(jià)格就很難普及應(yīng)用。

　　第4頁(yè)：SoC尺寸問題影響二者結(jié)合

　　阻礙四：技術(shù)挑戰(zhàn)難度大

　　內(nèi)存的邏輯進(jìn)程與處理器的進(jìn)程并不相同，如果將內(nèi)存放在處理器上，需要建立定制的具有特殊要求的邏輯進(jìn)程。例如，DRAM內(nèi)存需要一個(gè)良好的電容支持，但是電容因?yàn)榧夹g(shù)困難無(wú)可避免的會(huì)有顯著的漏電現(xiàn)象，這就需要周期性的對(duì)高電位電容進(jìn)行充電而保持穩(wěn)定。這樣的研發(fā)是一個(gè)漫長(zhǎng)且昂貴的。同樣，SRAM也面臨著成本的考驗(yàn)，同時(shí)存儲(chǔ)密度也比較弱。

　　阻礙五:SoC尺寸問題

　　如果將內(nèi)存放在CPU內(nèi)部，那么就需要一個(gè)專有的定制的內(nèi)存，但是DRAM放在芯片上就會(huì)面臨雙重打擊：更加昂貴的晶片以及更大的單元尺寸，這樣的組合反而不是廠商需要看到的。SRAM的實(shí)際需要比DRAM更多的晶體管，這是SRAM的一個(gè)優(yōu)勢(shì)。

　　阻礙六：DIY興趣愛好

　　DIY電腦

　　對(duì)于很多DIY玩家來(lái)說(shuō)，甚至對(duì)于一些普通玩家來(lái)說(shuō)，當(dāng)我們系統(tǒng)出現(xiàn)問題的時(shí)候，可能首先考慮到的就是內(nèi)存問題，我們可以調(diào)節(jié)我們的內(nèi)存來(lái)滿足我們的需求，而更換內(nèi)存是用戶采用最多的方式提升計(jì)算機(jī)性能的方式，對(duì)于人們來(lái)說(shuō)，就說(shuō)老羅所說(shuō)的“情懷”一樣，喜歡內(nèi)存的用戶很多，這是一種情懷。

　　第5頁(yè)：內(nèi)存與CPU結(jié)合方式大猜想

　　內(nèi)存與CPU 會(huì)在一起嗎?

　　如今，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，推動(dòng)者CPU和內(nèi)存技術(shù)也開始發(fā)生變革，那么未來(lái)內(nèi)存和處理器在一起的希望很大，這不僅是技術(shù)的推動(dòng)，也將是發(fā)展的需求。

　　首先就是云計(jì)算和大數(shù)據(jù)行業(yè)的發(fā)展，虛擬化和大數(shù)據(jù)分析是這兩個(gè)行業(yè)發(fā)展的需求，但是這兩個(gè)行業(yè)對(duì)內(nèi)存的要求都越來(lái)越高，

　　這就促使人們對(duì)內(nèi)存的需求的不斷加大，但是單條內(nèi)存的容量有限，如果光靠主板PCIe的擴(kuò)展將很難滿足用戶需求。所以將內(nèi)存放在處理器上將是一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)。二者將會(huì)在一起。

　　大數(shù)據(jù)

　　內(nèi)存與CPU結(jié)合大猜想

　　目前，雖然SoC芯片已經(jīng)能夠集成了一些相關(guān)的系統(tǒng)應(yīng)用，但是集成內(nèi)存似乎仍遙遙無(wú)期，但是我們不妨來(lái)猜想一下。

　　1.Soc芯片+特定內(nèi)存

　　在未來(lái)，CPU可能會(huì)集成一部分的內(nèi)存，芯片跟據(jù)當(dāng)前用戶的通常需求將一定容量的內(nèi)存融合到CPU中，如果用戶需要添加大容量的內(nèi)存，可以通過購(gòu)買攜帶更大容量的SoC芯片，也可以購(gòu)買單獨(dú)的內(nèi)存對(duì)系統(tǒng)芯片進(jìn)行擴(kuò)展。這將大大方便用戶使用。

　　2.Sco芯片按內(nèi)存分級(jí)

　　同樣，隨著處理器性能的不斷提升，可能到時(shí)候性能就不能用戶比較關(guān)注的因素，內(nèi)存的重要性反而要超過CPU，那時(shí)候，芯片將以內(nèi)存的數(shù)量為分級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)然，這個(gè)前提是，處理器的性能發(fā)展到一定級(jí)別。