為什麼這兩年的手機、CPU、顯卡等硬體性能發展均停滯不前？

01-03

想當年智能機起步階段從600MHz 到800 到1G 再到雙核四核然後突然就停住了再後面就只能在4G RAM上做點小文章感覺你兩年前買個旗艦現在也差不了多少
CPU上這幾年就沒見有什麼突破測評上拿出兩年前的產品評過來測過去性能也沒差多少頂多在核顯上做點文章噱頭大性能提升微乎其微
GPU方面 N卡從Kepler之後的Maxwell 除了打出性能功耗比的大旗似乎性能上根本沒什麼提升比如本代旗艦和上代旗艦隻有功耗下降而已
綜合這些現象我想問下是目前製造工藝的原因導致性能無法提升還是這些領域已經形成壟斷造成公司缺乏創新動力又或者是硬體發展到頭未來是軟體優化的天下了？另外大家如何看待這些公司的所謂NB技術一個接一個但是體驗確提升不大的問題

和電池技術相比，CPU、GPU的提升其實夠快了，但是你看一下這些年來手機電池容量的變化，什麼時候蘋果敢說他家手機電池容量提升180倍，12倍也行啊啊啊！

嘆息之牆：

電子遷移和量子效應

化學電池技術

微電子專業的學渣嘗試來答一下：

打個比方

最簡單的一個道理：最初的時候好比在白紙上作畫，信馬由韁，任君揮灑。到後來紙上所留空隙不多，當然就捉襟見肘了。非是公司壟斷缺乏創新動力，而是臣妾做不到啊！

技術層面

1. 頂層設計

工程師設計、製造晶元考慮的不僅僅是性能一個參數，而是在速度、功耗、面積、成本等各方面進行權衡，找到最優解。題主問為何最近幾年性能不見質的飛躍，那是因為之前是在白紙上作畫，還談不上這幾個因素之間的取捨。而發展到今天，技術觸碰到了短板，必須在以上因素之間進行取捨，為了考慮功耗、成本等因素，晶元的速度受到了掣肘，也就不能像之前一樣喪心病狂地增長了。（大自然似乎到處都是這種規律，自然而然形成一個負反饋系統，阻止事物無休止的增長發展，從而達成一種均衡。也不知道哲學上對此有沒有定義OTZ）

2. 底層實現

大自然具體是如何阻止晶元性能進一步提升的呢？

理工科學生大都知道IC界有個「摩爾定律」，價格不變的前提下，單位面積的晶元集成的晶體管數目越來越多，不可避免地，晶元中互連線的長度和規模也在增加。其結果就是一個信號的傳輸約有超過一半的時間耗費在互連導線上。這是時序方面的掣肘。

在功耗方面，晶體管數目的增加必然會導致整個晶元的功耗上升，大家想必已經對動輒七八十度的CPU溫度見怪不怪了。由於電池技術發展遲緩，移動電子設備又需求爆棚，因此功耗的問題也限制了晶元性能的飛速提升。

在晶元製造方面，想像一下在20納米乃至十幾納米的尺度上，對每一個晶體管進行精確的製造，其難度有多大！在接下來的時間裡，晶體管的線寬每減少1納米，都是工程師們日日夜夜絞盡腦汁、頭髮掉一地的成果。雖然身處這一行很苦逼，但也時常覺得IC挺高大上的，集結了多少人類的智慧啊！

3. 軟硬體協同

題主也提到了，軟體的優化對於徹底發揮硬體性能是很重要的。Nvidia和AMD就是典型的兩家在軟體和硬體方面各自具有優勢的公司。各個公司的CPU、GPU等處理器一直在做硬體和軟體的同時優化，這兩者會一直相互促進、相互提升下去，缺了誰也不行。至於題主說的「硬體發展到頭，未來是軟體優化的天下」這個倒不會，至少硬體目前還未發展到頭，但是發展速度肯定是要降下來了。

總結

說到底，任何事物的發展都不會一直保持較高的勢頭持續進行下去，我們只不過剛好走到了速度降下來的階段而已。大道至簡，大概如此。

如果你認為桌面CPU沒提升還說過的過去

顯卡也沒提升？開普勒跟麥克斯威爾比，提升實在太大了。開普勒旗艦780ti和麥克斯韋爾旗艦980ti跑分差距50%以上，實際遊戲差距還大於50%，這樣的提升，難道能無視？

如果要用泰坦Z和泰坦X比，泰坦Z雙核跑分才比單核的泰坦X高一點，實際遊戲體驗還不一定比泰坦X好。

我不得不說一句大家都聽膩了的話，先問是不是，再問為什麼。

然後還要再補充一句，gtx1080已經是gtx980的兩倍性能了。

因為這兩年(12年春到14年底)恰好移動設備的晶元製造工藝停留在28納米呀

從14年底開始20納米的移動設備處理器會廣泛鋪貨，下一代的14/16納米處理器在一年內也會上市(英特爾的14納米broadwell已經正式發布且實際使用產品也已在批量生產)，也就是說15/16年移動設備的性能會突飛猛進

因為你生活在一個科幻的時代，半導體製造技術已經達到了理論上的極限。

你不要光看主頻提高，關鍵還有價格下跌呢，到了一定尺寸之下，成本升高就會抵消集成度提高的效益，而到了7NM，就已經不適合商業生產了。就好像航空發動機，就算你研究100年，螺旋槳飛機也是無法超過音速的，只有噴氣飛機才可能。。

多核技術就是因此而誕生的，INTEL當年在P4上多年苦戰，最後終於承認主頻已經無法提高。按照20世紀人的觀念，CPU性能從10年前開始就已經沒有提高了。

5NM以後的CPU需要完全不同的技術，現在所有人都盯住了石墨烯，這也是現在唯一來得及在10年內投入生產的技術。

其實也不要過高估計自己的記憶力，10年後的用戶們可能都不知道CPU性能應該是不斷提高的。

拋開半導體材料本身的原因。

應用本身的創新也乏力。

沒有殺手級的應用能讓大量的用戶再去購買中高級的圖形處理器。

因為啊，你們沒有發現的是，三體人已經把咱的科技給鎖死了。不然按照原有科技發展速度，今年1T的固態硬碟應該在500塊以下，8T的機械硬碟應該在600塊以下，100M的專線應該在一年3000塊以下。等等等等。

三體人淘氣啊。

至尊i7這幾年從六核到十核，性能增幅明顯。

顯卡就算是28nm的時候，開普勒到麥克斯韋，提升50%。

手機SOC由於功耗限制，受製程影響太大，不到16/14nm實在提升不起來

970m吊打880m和780m我會亂說？

不是說停滯不前，而是貴的你也買不起啊

nv有很多幾萬塊錢一張的計算卡

intel也有很多高端的cpu型號啊，幾十核心的也有

帕斯卡也有一百萬一台的深度學習專用電腦。。。

但是也不是我等屌絲能夠觸碰的領域

現在晶元的製造工藝基本接近了傳統電子學的極限，想像cpu的導線只有幾十個原子那麼寬，每個電信號只有幾個電子，這一尺度下量子效應已經不可忽略，在現有技術框架下再提高集成度是極其困難的事情，需要開發新結構或者新材料。

其實現在的晶元技術也在不斷發展，更低電壓，更低功耗，更高成品率，只盯著一兩個參數的提升也沒有多大意義不是。

所以說我很期待以後小米和魅族撕逼的時候文案要怎麼寫= =

蘋果心機婊啊

英特爾牙膏公司你還想怎麼樣！

在微處理器的加工領域，傳統技術即將到達瓶頸期。物體具有波粒二象性，在電路尺寸足夠小的情況下，電子將更多地體現波的屬性，因此無法通過持續提高集成度來加快運算性能。

另一方面，硬體的處理速度遠大於軟體的需求也是一個重要原因。在絕大多數的應用場合下，普通檔次的CPU完全可以自如應對。

綜上，技術瓶頸和現實需求共同作用，導致近幾年硬體性能提升不明顯。個人認為需求不旺盛是最主要原因，技術瓶頸不是關鍵因素。

因為現有技術已經完全滿足了用戶的需求！技術研發的成本投入不能帶來更大的回報！

手機方面，由於手機存在續航時間和便攜性這兩個硬性條件，不可能無限提高手機的性能，性能越高的時候相應的功耗和發熱都會增加，在目前電池技術和熱量控制技術還沒有太大的商業進展情況下，沒有過於可行拔高性能的辦法，只能在架構以及集成電路工藝方面作出調整，當然這不是無限的；

CPU和顯卡，目前工藝水平已經幾乎達到了硅工藝的極限，在沒有可以進一步拔高性能的商業性技術出來之前，沒有辦法大幅度提高性能，所以目前都以多個專用晶元或者多個泛用晶元集成來提高性能，但是當然，功耗和發熱還是需要考慮的問題，不是無限的前提下一切都要以短板為基礎進行；

所以目前來說，其實這三樣目前都是處於木桶效應之中，在短板未解決的情況下，會持續有非常小幅度的提升但是跨度較大的就比較難了。進步依然在進步，只是比較緩慢而已。

假如英特爾放棄擠牙膏戰略農廠就會倒閉，農廠倒閉了英特爾也就沒了創新的動力。

相比接近技術極限的台式機CPU，手機CPU的性能提升幾乎是最快的好么！

其實intel的技術儲備還是夠的，這個不是問題。

真正的原因是計算機體積每二十年會縮小很多，功耗小很多，價格也低很多。在所有廠商向新平台遷移的過程中，新平台往往會暫時比老平台的性能低一些，而老平台因為再也沒有人願意往上面投資了（比如amd已經從x86撤離了，intel高端cpu也變化不大，老闆前幾天發火為什麼我們兩年前定型的伺服器沒按照摩爾定律降低採購價格的價格的時候我也是這麼告訴他的……），發展當然也就停止了。