社会越来越先进，人们对日子品质的要求也越来越高。在曾经，翻山越岭，几天几夜家常便饭，今日，旅程超越一天，这味道也让人苦不堪言。曾经，PC软件的进展条带给人等待。今日，进展条却给人带来苦恼。Cpu！为什么你不能更快一点呢？
晶体管工艺现已遵从摩尔定律半个世纪了，晶体管体积越来越小，集成度越来越高，功耗也越来越低，可为什么速度却没有平等程度的大幅度进步呢？
图1
图2
由上图能够看出。晶体管的工艺越来越高，体积越来越小，可是晶体管的速度好像现已到达了极限。能够比较清晰的看出，晶体管的开关最高速度稳定在4G左右。这和当时的Intel I7系列CPU速度根本符合。想要超频只能添加功耗（指数级功耗增加）和下降温度，可是这两种方法价值太大。
现在的软件开支越来越大，cpu主频也无法进步，软件加快算法也不能改动核算量巨大这一实质，因而大规模的硬件加快得到的广泛的运用。
人类的机械规划，结构规划，电子规划其实都算的上是硬件加快，协助人类进步日子，作业功率。在这里我要类介绍一下当今社会炙手可热的电子职业里的硬件加快。
1） 专用ASIC芯片加快
除了CPU之外。大部分带处理才能的芯片，其实都算是专用芯片，为其特别的功用而定制。就那咱们最了解的芯片来说。显卡芯片，咱们都不生疏，专为显现而生，因为当时PC的显现器像素越来越高，显现作用也越来越杂乱。想玩个大型游戏，想看个高清4k电影，作业中烘托个图片。不得不配一个较好的显卡，以处理显现卡顿这一难题，声卡相同的道理。手机也是如此，手机的cpu，再结合许多专用IC完结精简且功用强壮的手机硬件体系。
图3nvidia显卡芯片
长处：运用规划开发简略，开发收周期短，开发本钱低。
缺陷：功用单一，不易替换场合运用，非量产本钱较高。
2） 多核并行处理
单个CPU不够用，多个总够了吧。多核的运用，最大的长处便是，线程真实的完结并行处理了。单个核各干各的，最终在会集处理。N核芯片却不能带来N倍的功率，假如软件处理好的话或许每个核能够到达最高功用的70%，但往往，很难到达。手机功用吃紧的今日，安卓机也有必要上多核，双核，4核，8核，信任16核现已不远了。
来看看PC端，民用cpu遍及4核左右。服务器端，CPU最高可达80核！想想80线程并行处理，是不是有点小激动，当然这个钱会让你更激。
图4intel 80核服务器芯片
长处：PCB规划简略，功用大幅度进步，价格不算贵。
缺陷：开发难度高，需求许多的官方支撑，会糟蹋许多无用资源。
3） 体系级硬件定制
专为体系定制规划IC。首要厂商规划产品时，根本现已确认IC的功用，以及定制软件软件所需的硬件环境。在所有参数都根本确认后再去为体系定制ASIC专用芯片。能够说是“硬件为软件而生，一起软件为硬件而生”。这样开发才能，现在来看也只要苹果能够做到。IPhone在硬件上并没有超高的装备，但整个体系硬件只为定制的软件作业，是的硬件的作业功率能够到达最高。苹果手机快就快在这里，咱们来看看苹果表的芯片规划吧。
图5苹果表的硬件集成封装
长处：规划全体到达一个最精简的程度，将软硬件做到极致。
缺陷：开发难度太大，一般企业无法完结。
4） 通用到定制的改动：FPGA
FPGA可编程芯片。能够为许多非消费级产品，供给十分高的性价比。
来看看FPGA一般的用处：
图6 CPU 与FPGA的功用描绘
CPU像一个万能达人，什么工作都会，做什么都会很快。
FPGA像一群智商一般的一般公民，当然有的FPGA里边也有那么几个万能达人（自带硬核）。
万能达人尽管强，可是只要他一个人。一般公民尽管若，可是人口基数大。一旦让一般公民专心的做一件工作，速度当然会比达人快许多（并行处理）。当然一般民众还会许多特别的技巧（有的高端FPGA会自带许多高速模块 LVDS，GTP等等），这是达人无法学会的。
说回正题，在嵌入式，通讯以及服务器商场，大部分处理器，在各自的设备中一向会履行特定的操作。在处理大数据流时，能够独立并行处理并转移。专用芯片，规划适当杂乱，环节多，投入高，周期长。一旦犯错，流片丢失便是几百万美元起。FPGA完结林林总总的功用，规划结束即可调试，有错即改，没有犯错本钱。
现在FPGA的运用，现已进入大部分职业。（因为本钱和功耗的原因，移动终端职业无法进入），成为嵌入式职业傍边不行短少的处理东西。因为FPGA 功用越来越强，芯片公司供给各种功用的算法，接口，存储模块，使FPGA开发愈加简略。（可是开发，仍是较杂乱于软件）
IC伟人Intel预见了未来。2015年第二大芯片职业并购案。167亿美元拿下Altera。Altera 是FPGA范畴不行否认的霸主，也是IC芯片利率仅有一家高过intel的芯片规划公司。Intel在保证获利的前提下，也为自己的未来进行了规划。服务器职业需求林林总总的处理算法来完结服务器的处理作业，可是不同的处理算法服务器的处理事务也不同。微软BING，百度搜索引擎的服务器均选用FPGA板卡加快，完结相应的搜素算法。处理速度进步两倍，服务器数量下降一半。Intel 现已开发了内嵌FPGA的xeon至强服务器CPU，2016年即可量产，想必未来的服务器商场必将迎来一次大换血。
图7选用FPGA定制的SRC Saturn服务器
长处：开发速度快，功用强壮，并且能够合适多种场景。功用灵敏多变。
确认：开发难度大，FPGA芯片本钱相对较高。
未来谁也说不准，是专用，仍是通用，高度集成，仍是模块化切割，时刻会给咱们答案。
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