这个想法挺奇葩的。下面详细说一下这个问题。如果将内存集成到CPU里面,会怎样?微机系统从成型以来,从遥远的EDO内存到后来的SD内存,DDRX内存,中间还有一段时间采用过RamBus内存,不知道有没有人记得这个内存。

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EDO内存

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DDR1内存和SDRAM内存

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RAMBUS内存仔细回顾,就会发现,历代台式机内存,都是一个十几厘米长的长条形PCB电路板,然后上面采用8片到16片内存颗粒,这样的一个形态。当然,也有的内存条子颗粒多一些,我就见过32个颗粒的内存条。主板上面的北桥芯片,负责沟通CPU和内存之间的数据联系。

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如果要把CPU和内存集合到一起,可以吗?当然可以,其实CPU本身,就是把芯片装在一小块PCB板上的。但是,即使把CPU和内存做到一起,如何沟通内存单元和CPU单元之间的数据交换呢?依然离不开北桥芯片。而北桥不单单是只管这两个,还要兼顾PCI总线,AGP总线。也即是说,CPU,内存,显卡这三个单元,都归北桥来调度。所以,以前的集成显卡,往往就集成在北桥芯片之中,后来才有了CPU核显。继续扩展思路,那么,可以把北桥,CPU,内存做到一起吗?当然也可以的。只是,这样大大增加了生产和设计的难度。从理论上说,你完全可以设计一种多层PCB版的电路,把主板上的所有芯片集成封装到一起。

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但是,生产方面,难度就特别之大。等于芯片厂把电子厂的活儿都做了。而生产过程中,出现瑕疵产品的概率,就会大大增加。

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芯片制造厂的硅晶圆还有一个因素必须考虑,那就是温度。光一个CPU,不加风扇就能热熟鸡蛋了,你再把这些芯片都做一起,应该怎样散热呢?考虑过吗?把内存集成到CPU里面,还要考虑到多重因素。比如,CPU和内存实际上很少跑在统一频率。CPU的频率要大大高于内存频率。而内存的容量,又要大大高于CPU的缓存。如今的内存条子,容量动不动就16GB,32GB,CPU的三级缓存容量,也就是几十M,如果要做到一起,生产起来的难度太大了,良品率太低,制造出来的少数成品,价格会非常之高,估计一个至少五百万。所以,从80年代制定的PC标准,就一直沿用到现在,CPU,内存,北桥,显卡,南桥,声卡,网卡,各种芯片合力,构筑起一个数据流动的平台。各个厂商,只要发力做好自己的产品就行了,然后我们个人购买电脑,可以根据实际需要,选择不同的硬件配置。比如,我想玩大型吃鸡游戏,那么就把显卡加强;想做大型软件渲染,那就把CPU和内存档次搞上去;想收藏蓝光,就搞个特大硬盘,或者干脆弄个NAS。而各种硬件的性能,又是在逐渐进化。比如,EDO内存到SD内存,存取速度就提高了不少。在硬件性能进化的过程中,为了保证平稳过度,就有一些特殊的硬件诞生。比如,我就用过这样的主板,既支持SD内存,又支持DDR内存。DDR内存继续发展,又有些主板,可以既支持DDR1内存,又支持DDR2内存。当然,同时插是不可以的,只能插一种。

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支持两种内存条的主板这样的主板,就减少了一笔硬件的支出。我们完全可以把老内存插在新主板上,继续发挥一段时间的余热,然后能新内存降价了,再一下买够。但是你要是把CPU和内存集成到一起,那么就只能一换全换了,等于直接来一套体系硬过渡,风险那是非常之高啊。所以,芯片设计者们,是采用分而治之的思路,来设计电脑硬件的,那就是让专业的硬件干专业的活儿,而不是让一个芯片一统江山,然后中间过程出一堆毛病。