當前位置: 華文星空 > 知識

為什麽沒有128位元甚至更多位的處理器呢?用不著?還是做不出來?

2013-09-13知識

我從另一個角度來回答一下這個問題:

首先要定義一下128位元處理器:我認為 完整的128位元處理器應該是通用寄存器、地址線寬度都是128位元的處理器,而不是現在這種帶有128位元計算功能的處理器 ,否則像Intel的AVX寄存器都已經達到512位元了,那它算不算是512位元處理器?我認為不算。

我們如果需要用128位元處理器,是用來做什麽?

做計算?現在已經有AVX這類能提供512位元計算能力的寄存器了,對於通用寄存器來說,沒這個必要。況且haswell裏AVX寄存器有32個,而通用寄存器才16個。

所以,唯一的可能性就是儲存空間不夠,地址線不夠長,我們需要128位元地址線,我相信這是很多人爭論的關鍵點:是否需要128位元地址線?

支持128位元地址線的觀點說「未來是不斷發展的,我們肯定有一天要用上128位元」。

但我認為,用不上。

原因嘛,除非人類不在地球上,否則,地球上容不下太多的128位元處理器。

128位元處理器最大尋址是3*10^38, 地球上總原子個數大概在10^48左右(可能有一定誤差) ,換句話說,如果地球上每個原子都用來儲存1字節,那麽整個地球上的所有資源加起來,能造出的用滿128位元的記憶體大概也就是10^10個,大概100億個,就算是有一兩個數量級的誤差,現在智慧裝置+電腦的總量也差不多有100億個了吧。況且人類還沒辦法做到1個原子保存一個字節。

所以, 除非把地球拆了,否則地球上的有限資源註定了真正的128位元電腦不會大量普及

至於256位處理器,還請有時間的人算算太陽系的資源夠不夠用。

總結一下,能處理128位元甚至更多位數處理器是有的,但具備128位元尋址功能的處理器短時間內不會出現,出現了也不會普及,地球資源限制了它的存在,而如果廠商真把它造出來了,數量又非常少的話,制造它的意義就不大了。

----------------------------------------------------

評論裏說只要地址線超過64位元就有必要上128位元,問題是 現在64位元地址線才用了48位元,說超過64位元的各位你們真算過64位元地址線有多大嗎

2^64 = 18446 74407 37095 51616,約合2*10^20,電腦中1EB大概相當於10^18,1ZB是10^21,1YB相當於10^24,如果用滿64位元,假設是66位的話,那麽大概就是1ZB的樣子的, Google的數據中心據說總容量大概在1YB以內 ,按照記憶體:外存比例是1000倍的話差不多外存就是一個Google數據中心那麽大。

以上是給各位形象的描述一下64位元用滿是什麽情況。

有了尺度再說小型化的問題,莫耳定律即將到達極限,做個不合理的假設,假設最小儲存單元可以做到1nm(10^-9公尺,實際上現在晶體管都比這個大),那麽要制作一個1ZB的記憶體,其芯片大小將達到100平米,這還不考慮布線的問題。

並且,再考慮一下普及和外存的問題,按說如果CPU地址線超過64位元,假設是66位的話,能上128位元的原因肯定是大規模普及,那麽裝置產量應該是以億來計算的,1ZB*10^8,我相信現在地球上所有的記憶體加起來可能還沒有這麽多。況且這麽多裝置再加上1000倍容量的外存(記憶體:外存比例是1000不算誇張吧),最終還是要考慮地球資源夠不夠的問題。

所以,在人類量子儲存等技術沒有突破之前,在有限的地球資源的限制下(地殼品質占地球總品質比例很小,人類能開采的資源其實更少),要全球大規模普及超過64位元的CPU,仍然是一件不太可能的事情。