CPU中有多少个晶体管，什么决定了CPU中晶体管的数量？

在计算机电路方面，晶体管是基本的构建块。晶体管就像一个开关，有助于允许或阻止电流流过。由于当今大多数处理器的复杂性，晶体管的数量各不相同。但是处理器中到底有多少晶体管？

快速回答，在一个现代 CPU 中，可能有数亿甚至数十亿个晶体管。例如，Apple MI 2020 CPU 拥有多达 160 亿个晶体管；AMD Ryzen 9 3900X 2019 拥有多达 98.9 亿个晶体管，而AMD Epyc Rome 2019 拥有多达 395.4 亿个晶体管。

CPU上的晶体管数量越多，技术越好，这意味着更好的体验。

CPU 上晶体管的尺寸是多少？
考虑到现代 CPU 的微小尺寸，晶体管如何容纳数十亿个晶体管？这是可能的，因为当今 CPU 上的晶体管比您想象的要小。CPU 上的平均晶体管只有14 纳米左右。为了更好地理解这一点，CPU 中的晶体管比 DNA 分子宽约 14 倍。

CPU上的晶体管是如何制造的？
CPU 中的晶体管是通过一种称为光刻的复杂计算机化方法制造的。由于它们非常微小，因此在极紫外光下将它们印在硅片上。

什么决定了 CPU 中晶体管的数量？

CPU 的功能大致可以分为两个主要部分：从内存中获取和解码数据以及执行指令。为执行这些指令，CPU 需要一定数量的晶体管。晶体管越多，CPU 可以执行的处理越多，从而使它变得更好。以下是影响 CPU 晶体管数量的一些因素。

因素 #1：架构

CPU 的体系结构是指指令的类型以及 CPU 如何处理指令。在今天的环境中，有两种常见的处理器架构：64 位（AMD64、IA64 和 x86）和 32 位 (x64)。因此，根据您的 CPU 附带的是这些架构中的哪一种，其上的晶体管数量也会有所不同。原因是某些 CPU 的架构比其他架构更擅长处理某些类型的任务。换句话说，64 位 CPU 架构比 32 位架构拥有更多的晶体管，可以处理更大的数据块。

因素 #2：内核数量

影响 CPU 上晶体管数量的另一个因素是处理器上的内核数量。CPU 的核心是接收指令和执行操作的部分。要执行此操作，它需要晶体管——很多。CPU 可以有单核或多核。具有两个核心的 CPU 称为双核，而具有四个核心的 CPU 称为四核，依此类推。因此，CPU 上的内核数量越多，可用的晶体管越多，CPU 的速度就越快。

因素#3：TDP

CPU 的TDP 或热设计功率是它在理论上最大负载下使用的功率量。处理器使用的负载越多，它产生的热量就越多。因此，计算机制造商必须设计冷却系统以在任何工作负载下散发热量。CPU 上的晶体管也控制着这个系统。如果 CPU 执行大量工作，则需要更好的冷却系统——因此需要更多的晶体管——以防止过热。

因素 #4：时钟速度

时钟速度是影响处理器晶体管数量的另一个因素。时钟速度是指CPU 每秒执行的进程数。处理器的时钟速度以GHz为单位，而一些旧型号的 CPU 以MHz为单位。

因此，如果您看到时钟速度为2.0 GHz的处理器，则意味着它每秒执行20 亿个进程。处理器的时钟速度越高，它可以执行的进程就越多。对于具有高时钟速度的处理器，它有更多的晶体管。因此，更高的时钟速度意味着更多的晶体管，而更低的时钟速度意味着更少的晶体管。

因素 #5：制造过程

制造商使用的制造工艺会影响 CPU 上晶体管的数量。并非所有制造商都拥有在单个 CPU 上放置更多晶体管的先进技术。增加单个内核上的晶体管数量将增加其生产成本。因此，没有多少制造商愿意在 CPU 上放置那么多晶体管，以降低用户的购买成本。只要 CPU 执行所需的功能，制造商似乎就不会太在意显着增加数量。