2024年2月23日发(作者：)

CPU单线程性能排行

首先引用CHH上的一段话：

在未来，多核强能替代单核的作用吗？

这个算是科普一下吧，对于开发过多线程应用的人应该算是常识。

理论根据：阿姆达尔定律。

公式是这样的:

P是指程序中可以并行的部分，S是核心数量。以下均假设一个程序有80%可以并行的情况：

核心数量是4，那么加速比是:

1 / (0.2 + 0.8 / 4) = 2.5。即程序在4核心下可以提速2.5倍。

核心数量是8，那么加速比是:

1 / (0.2 + 0.8 / 8) = 3.3。

核心数量是无限多，这个程序的加速比是：

1 / (0.2 + 0) = 5。

看到这里你应该明白了：任何多核程序的加速比都存在一个上限，即便是核心数量无限多，最后的性能也只取决于单线程的部分。

现在是有意思的一点，我们来比较两个平台:

A: 单线程性能是1， 有256个核心

B: 单线程性能是1.5，有16个核心

哪个平台性能强呢？看起来1 * 256远大于1.5*16。实际结果呢?

A: 1 / (0.2 + 0.8 / 256) = 4.92

B: 1 / (0.2 / 1.5 + 0.8 / (16 * 1.5)) = 6

惊讶吗？16核心的B平台的性能远高于256核心的A平台。

最后，你可能要问：有没有一个程序有100%是可以并行化的呢？

答案是，没有。尤其是侧重于IO的程序，永远不能做到100%并行化。

什么是IO? GPU就是一个IO，磁盘也是IO，甚至内存系统对CPU来说，也是一个IO。

服务器系统的扩展性好，一个原因是服务器系统的IO是分布的。而桌面PC决定了IO是串行为主的系统，尤其是GPU。游戏只要需要和GPU密切打交道，就永远不可能高度并行化。

未来的理想CPU，是不对称的CPU，即若干个强大的单线程CPU + 大量多线程卫

星CPU。

把单线程理解为低音炮，多线程理解为卫星喇叭，是不是好理解一点？这不是最佳性能，但却是最佳性价比。

推土机就相当于AMD卖给你一套全部是卫星喇叭组成的7.0家庭影院系统。

------------------------------------------------------------------------------------EDIT:

有些误解。我并不支持i3灭全家之类的话，因为i3这种U还远远达不到多核性能过剩的标准。

目前来看至少8线程以上的U可以谈这个标准，因为用满3-4核心还是比较有可能的。

但是对于PC而言，8核心以上，核心越多，单线程性能越起到决定性的作用。

当核心多到一定程度，即便是增加无限多的核心都不如提高单线程的作用明显。

------------------------------------------------------------------------------------EDIT2:

如果有人还要拿超算和服务器来类比桌面的软件，我解释一下好了：

服务器有大量的独立任务来提供并行度，而PC则不得不挖掘单个任务内部的并行度。PC和服务器相比，并行度的来源有本质的不同。

请问，你的PC是给一万个人同时转码一万部电影，还是给你一个人压转码少量电影用的？

想明白这个，就不要提什么超算了，服务器/超算的负载和PC完全就是两码事。

因为这个叫Amdahl定律，正是几十年前IBM搞超算的前辈提出来的悲观定律。

综上所述，CPU单线程性能重要性不言而喻，是考量一个CPU性能的决定性因素，故放上CPU单线程性能排行榜，以供大家参考。后续会根据实际情况有所调整。（数据来源cpubenchmar

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