不管是處理器，還是顯卡，每次有廠商發(fā)布新品，總是會有很多朋友感到不滿意，認為其性能相比上一代提升幅度太小，認為廠商毫無誠意，稱之為“擠牙膏”，割韭菜云云。

“擠牙膏”這種行為到底有沒有？確實有，但是另外一方面，平心而論，大幅提升芯片（包括電腦和手機的CPU和顯卡的GPU等等）的性能并沒有大家想象中的那么容易，非常困難，這也是事實。

——那么，大幅提升芯片的性能，到底有哪些難點呢？

一、 芯片的制造材料及制造工藝

首先，芯片的基礎是半導體材料，半導體材料的性質(zhì)對芯片的最終性能有著決定性的影響。

因此，大幅提升芯片的性能，其前提是用來制造芯片的半導體材料的性質(zhì)更加優(yōu)秀，這不是芯片設計廠商的任務，不是它們可以做到完成的，這需要半導體材料 供應鏈的努力。

其次，芯片制造的各個環(huán)節(jié)都需要同步提升，達到更高的水平才行，包括光刻、薄膜沉積、化學機械拋光等工藝，這些工藝的提升可以更好地應對、解決由于芯片變小、電路復雜度提高等各種問題。

改進芯片的材料和制造工藝可以提高芯片的性能，這需要投入大量的資金和時間來進行研究和開發(fā)。只有兩方面提升、進步了，芯片的性能才能實現(xiàn)大幅提升，而這些都不是在短期內(nèi)可以做到的，這是大幅提升芯片性能的一大難點。

如果芯片廠商準備設計一款芯片，那么它所采用的制造材料和制造工藝必須是目前技術條件和供應鏈已經(jīng)成熟，可以提供，并且能大規(guī)模商用的方案。如果一項新技術可以大幅提高芯片的性能，但是上述幾點中有一點不能滿足，那么就不能采用。

二、溫度和功耗問題

在芯片工作的過程中，由于電路元器件產(chǎn)生的電流在芯片內(nèi)部會產(chǎn)生熱能，會使芯片的溫度不斷升高。

當芯片溫度升高到一定程度之后必須進行干預，不能讓溫度再繼續(xù)上升，否則突破某個臨界點后，就會損壞，甚至燒毀芯片。

這個時候就只能以性能換溫度，犧牲性能換溫度，也就是說刻意地降低芯片的性能，比如運行頻率等等。

因此，如果要大幅提升芯片的性能，就必須要解決功耗增加這個難題，功耗增加不僅會導致芯片溫度過高，還意味著所需要消耗的電能更多，從而影響到設備的續(xù)航，這對于使用電池供電的筆記本電腦和智能手機尤為重要。

這是一個老大難，并不容易解決的問題。

三、 集成度和互聯(lián)問題

隨著芯片集成度的不斷提高，芯片里的組件變得越來越多，越來越復雜，而組件的復雜度也意味著彼此互連密度的增加。

如何在增加互連密度的情況下保持芯片的可靠性和穩(wěn)定性非常困難，這也需要芯片設計和制造廠商共同合作努力，對互連技術進行進一步地研發(fā)和優(yōu)化，這也是繼續(xù)大幅提升芯片性能的難點之一。

四、散熱問題

這一點和第二點比較類似，但是也有所區(qū)別，在芯片運行的過程中，芯片的具體發(fā)熱部位和發(fā)熱量并不是平均分布的，會集中于某些特殊的部位。

在芯片設計的時候就要考慮到這一點，以使熱量強制對流、對流換熱、輻射換熱等等，要采用各種措施避免損壞芯片，這些都會增加芯片研發(fā)的難度和成本。

而廠商的這部分努力普通用戶是感知不到的，他們能感受到的就是“性能沒有太大提升”、“擠牙膏”，嚴格來說，這種認知和評價是不客觀、公正的。

總體而言，大幅提升芯片性能需要面對、解決很多難點，并需要投入更多的人力物力和時間，不是一朝一夕之內(nèi)可以完成的。

科學家、供應鏈和芯片設計廠商需要通力合作，不懈地努力，只有材料及制造工藝提升、解決溫度和功耗、解決集成度和互聯(lián)問題的優(yōu)化和散熱問題，才能大幅提升芯片的性能，否則只能是無本之木、無源之水。