越大越強 CPU咋不做成巴掌大？

我們都知道，CPU的性能和芯片中所擁有的晶體管數量呈正相關。可想而知，在製程不變的前提下，只要芯片的面積翻倍，性能也會相應的提升，像64核128線程的AMD 3990X處理器的封裝確實很大，已經有小半個手掌的面積。那麼如果把CPU做到巴掌大甚至臉盆大，豈不是就能獲得幾乎無限的性能了嗎？

半個巴掌大的3990X處理器

其實並不是這樣的，CPU目前的大小，已經是綜合各方面考量之後的最優解。如果無腦堆料增大芯片面積，只會落得性價比暴跌；性能、散熱和供電無法平衡；數據傳遞效率難以滿足的下場。

價格

CPU的價格可並不只取決於幾大硬件廠商的良心，最重要的還是產品的成本。

首先我們要知道，CPU芯片是從一整片晶圓上切割下來的小方塊。在現在的技術條件下，晶圓並不能做到完美無瑕，而如果某片CPU所在的區塊內出現了瑕疵，這片CPU就成為了廢品。

晶圓切割

假設一片晶圓上有5個壞點，分別處在5片CPU的範圍內，且晶圓可以切割成100枚CPU，很容易可以得出，這片晶圓的良品率為95%。而如果將CPU的長寬翻倍，晶圓可以切割成25片CPU，那麼，5個壞點就會使晶圓的良品率降至80%，成本上的激增是顯而易見的。

如果一片晶圓只做成一枚CPU，那麼，良品率會無限趨近於0，需要無數片晶圓才能製作出1枚合格的產品。那時的電腦甚至不能用奢侈品來定位，大概只能算傳説中才存在的東西了。

性能、散熱和供電

CPU的散熱一直是大問題，隨着CPU性能的上升，發熱量也隨之劇增。面對目前的頂級CPU，360水冷的散熱效率也只能勉強夠用。如果將核心面積繼續增大，乃至翻倍。或許360×360的水冷陣列也無法滿足散熱要求。

而供電方面，目前的主板CPU供電接口最多大概是3*8PIN接口，可以滿足1080W的功耗需求，我們日常的電腦電源總功率一般只有五六百W左右，這已經是非常恐怖的數據了。而隨着晶體管數量的上升，CPU的功耗也會急劇增高。線程撕裂者3990X的滿載功耗已經達到了800W，更高的功耗會給主板和電源帶來巨大壓力。

數據傳輸效率

雖然CPU與主板之間的數據傳輸是通過針腳來完成的，但針腳最終也會轉接至主板平面，向CPU四周傳輸而出。雖然CPU面積增大一倍，可以放置針腳的面積也同步增大一倍，但最終傳輸數據的CPU周長則只能增加0.4倍左右，這樣一直增大下去，CPU周圍的走線空間最終將會告罄，滿足供電和數據傳輸的要求變得非常困難。

CPU的周長無法隨着面積同步增大

正是因為種種限制，CPU才在逐代更新和慢慢優化下，發展成了目前封裝大約5釐米見方的標準規格。而大大小小的CPU芯片，也就隱藏在這一封裝下面。如果強行把芯片做到封裝的大小甚至更大，只能落得事倍功半的效果。

現在，大家明白為什麼CPU不能做到巴掌大了嗎？