按照計劃，AMD將在這個月正式發布代號“Milan”(米蘭)的第三代霄龍7003系列數據中心處理器。

　　這款處理器基于7nm工藝、Zen3架構，最多64核心128線程，支持八通道DDR4-3200內存、128條PCIe 4.0通道。

　　而在第三代產品還沒有正式發布的時候，已經有推特博主已經了曝光了AMD第四代霄龍的核心規格：

　　AMD第四代霄龍的核心數量最多96個，線程數量最多196個，比現在增加整整50%，內部仍是chiplet小芯片結構，每顆8核心，總計12顆，另外繼續一顆IO芯片。內存方面，第四代霄龍支持新一代DDR5，最高頻率達5200MHz，通道數也增加一半的達到12個。功耗設計最高320W，比現在增加40W，同時支持最高上調到400W(cTDP)。

　　接口首次更換為新的SP5 LGA6096，比現在的SP3 LGA4094增加多達2002個觸點。

　　可以看出，未來的處理器核心越來越多，帶寬通道越來越高。但是單個芯片的規格卻沒有增加。

　　處理器從單核心到多核心，到眾核，再到chiplet小芯片結構，完成了一輪輪進化。那么未來處理器會如何設計呢?我們來看一下。

　　單核頻率的極限

　　計算機最早出現，是用于軍事用途的科學計算，用來破解密碼，計算彈道，做的是單純的計算任務。相當于一個大型的快速計算器。

　　后來，雖然計算速度越來越快，人們發現計算能力，可以應用于商業辦公的字處理和信息管理，于是有了字處理軟件和數據庫軟件，為了運行這些軟件，方便開發(否則計算機得從底層一步步開發一個軟件做字處理或者信息管理)。就有了操作系統。

　　同時，計算機硬件也逐步進化，從分開的獨立元件，進化成了一個超大規模集成電路，也就是我們所熟悉的CPU。古老的計算機是沒有CPU的，是一大堆電子元件來完成今天CPU的功能。后來集成電路發展，有了封裝技術，才有我們看到的芯片。

　　最初的CPU都是單核心的。后來為了提高性能，搞多路并行，一開始是把一大堆單核心的大型計算機放到一起聯網運行。

　　后來，人們發明了多處理器的主板，在一塊電路板上放置多個CPU，在主板上實現互聯。

　　早期，處理器的進化方向是提高頻率，改善微架構。在摩爾定律下，這條道路最初很順利。處理器從早期的1MHZ，8MHZ很快就提升到66MHZ、100MHZ。

　　而此時計算機的用途越來越廣，操作系統、應用軟件、網絡的出現，讓計算機迅速從科學計算、字處理、信息管理擴展到人類社會的各個層面。計算機字處理軟件替代紙筆、打字機，表格軟件替代手工制表，財務軟件替代手工記賬，數據庫系統替代紙質檔案……

　　需求的指數級別增長，刺激技術快速發展，CPU從100MHZ到1Ghz只用了幾年。到了2Ghz也非�？臁�

　　但是，很快頻率提升就遇到瓶頸，4Ghz再往上就功率越來越大，提升越來越難。提升單核頻率的路線到頭了。

　　100MHZ到1Ghz只用了幾年，而1Ghz到10Ghz至今看不到希望，如見最快的處理器就是官方睿頻5Ghz多一點，20年前奔騰4超頻記錄是7Ghz。單核頻率提升到頭了。

　　從多核心到眾核

　　在高性能計算領域，人們很早就用多處理器來提升性能，在操作系統和軟件層面完成了對多線程處理的優化。

　　所以，在單核心頻率觸摸到天花板之后，處理器開始了多核心的進化。處理器搞多核心，比主板上搞多處理器更好，因為片內通訊比主板上多個處理器之間通信更快，延遲更低。

　　所以，很快CPU，就從單核發展到雙核、四核、八核。在進化道路上，英特爾一度參考GPU的并行計算搞過眾核，把幾十個性能弱一些的小核心堆到一起來提升性能。在核心之間建立一套高速的網絡連接，達到強大的總體性能。

　　但是，這種模式的應用范圍很窄，僅限于能大規模并行的科學計算，AI計算，普通服務需要強大的單核心性能，這種小核心提供不了。

　　而真正需要大規�？茖W計算和AI計算，人們會購買更便宜，小核心更多，計算能力更強的GPU去算。

　　這種眾核就變成了積累，搞大規模并行不如GPU性價比高，搞傳統的服務器計算，單核心性能太弱小。

　　最后，英特爾停掉了眾核的產品線，把技術用到大核心的堆疊上面，這就是英特爾28核心的至強處理器。

　　雖然，比并行計算比不了GPU，是做傳統的服務器運算，28核心還是很強大的。

　　chiplet小芯片的挑戰

　　理論上，多個核心堆到一塊芯片里面，各個核心的互聯最快，性能最好。但是多個核心堆到一個芯片里面，會大大增加芯片的面積。

　　而芯片的面積與良率和成本密切相關，越大的芯片，造起來越困難。因為一塊晶圓上的瑕疵是隨機分布的，單個芯片越大，中招的概率越大，合格的芯片越少。所以，大芯片的價格遠遠高于小芯片。

　　AMD對于多核心的解決辦法是chiplet小芯片，一塊芯片上就放8個核心(Zen2是4個核心)，需要多核心，我就把多塊小芯片封裝到一個基板上面，有些模塊不需要7nm工藝，用14nm便宜的工藝做，也封裝到一起。

　　在基板上面封裝，通信速度不如芯片內，但是比在主板上要好很多。而單CPU主板，比多CPU主板要便宜很多，這種中庸的解決方案，性能適中，價格卻要便宜得多。

　　英特爾做高性能的28核心處理器，得專門設計一個28核心的架構，測試流片，成本極高。

　　而AMD用小芯片，理論性能弱一點，但是從筆記本電腦到PC到服務器，只要測試生產一種核心就夠了。高端產品只要封裝多個核心，也有高性能，價格就便宜多了。

　　英特爾一看，當然也就學乖了，它在今年底發布代號Sapphire Rapids的第四代可擴展至強，用10nm Enhanced SuperFin制造工藝，Golden Cove CPU架構，也是MCM多芯封裝，最多4顆小芯片、60核心120線程(64核心，屏蔽4個，提升良率)，集成最多64GB HBM2e高帶寬內存，支持最多8通道DDR5-4800、80條PCIe 5.0，熱設計功耗最高400W，接口換成新的LGA4677-X。

　　所以，未來一段時間，我們看到的高性能處理器，都會走chiplet小芯片技術，在基板上堆小芯片，甚至把內存也堆上去，提升性能，降低成本。