CPU核心数量越多越好吗

最近关注小米、华为、联想和神舟的手机大战，感慨颇多。就目前的手机硬件竞赛来看，千元机的配置是八核CPU+2GB内存+1300万像素镜头+5寸以上的屏幕。很不可思议啊，记得这款真八核CPU可以与目前最快的Tegra4、骁龙800等一战的，算得上最快的手机芯片之一了。搭载Tegra4/骁龙800的小米3卖到1999，红米note一辈却只能卖到799，同一水平的机型怎么会如此贱卖呢？

小背景：

Tegra4（小米3），4核心，Cortex-A15架构，频率1.8GHz，效能比3.5，单核心性能3.5*1800=6300 MIPS，四核心性能 6300*4=25200 MIPS（官方数据）

MT6592（红米note），8核心，Cortex-A7架构，频率1.4GHz，效能比1.9，单核心性能1.9*1400=2660 MIPS，八核心性能8*2660=21280 MIPS （官方数据）

一个是有4颗强大内“芯”的Tegra4，一个是单核心虽弱、但核心数量较多的MT6592，这两颗CPU的官方数据看起来基本在同一水平上，可实际跑应用又是什么情况呢？

今天刚刚了解到一个叫做“阿姆达尔定律”的东东，它提出了处理器平行运算之后效率提升的能力。加速比S=1/(a+(1-a)/n)，其中a是指代码中不能并行运算的比例，n是并行处理节点数。举个例子，如果一段代码可并行运算部分占80%，这段代码在一颗四核心CPU上运行，其加速比为S=1/(0.2+0.8/4)=2.5；若让这段代码在一颗八核心CPU上运行，其加速比S=1/(0.2+0.8/8)=3.3。

好了，现在我们将这一结论拿来比较Tegra4（四核A15）和MT6592（八核A7）。对于Tegra4来说，单核心性能6300 MIPS，乘以加速比2.5，得到的结果是15750；而MT6592，单核心性能2660 MIPS，乘以加速比3.3，得到的结果是8778。哇，这一对比就太明显了，运行同样的一段代码，Tegra4（4核A15）要比MT6592（8核A7）快接近一倍。

阿姆达尔定律为我解开这一困惑，想想也确实很有道理，双核心性能肯定达不到单核心性能的两倍。同样的道理，八核心性能也肯定达不到单核心性能的八倍。会不会有这么一个疑问：多核心性能到底能提升多少呢？那不妨再把阿姆达尔定律搬出来算一算：（还是假设代码的可并行运算部分为80%）

单核：S=1/(0.2+0.8/1)=1

双核：S=1/(0.2+0.8/2)=1.67

四核：S=1/(0.2+0.8/4)=2.5

六核：S=1/(0.2+0.8/6)=3

八核：S=1/(0.2+0.8/8)=3.3

十六核：S=1/(0.2+0.8/16)=4

正无穷核：S=1/(0.2)=5 （极限）

到这里就可以推算一下，这个8核A7架构1.4GHz的MT6592大概体验如何，经过一番计算得出一系列数据：8核A7架构1.4GHz=4核A15架构1.0GHz=4核A9架构1.4GHz=4核A7架构1.9GHz=双核A15架构1.5GHz=双核A9架构2.1GHz。A9架构一般在1.0-1.5GHz之间，A15架构一般在1.5GHz以上，所以这个MT6592最接近四核A9或者双核A15的体验，也就是相当于Tegra3或者MSM8960。

这么说联发科新搞出来的这个八核，虽然其目标是要干掉骁龙600，力争战平骁龙800。可实际用起来还真达不到那个水平，八核也只是一个噱头而已，有些跑分党可能要喷了，这里要提醒一下，对跑分应该有个合理的认识。跑分软件是近乎完全并发的测试，而平时使用手机不但没有这么高的并发计算，相反还有很多仅支持单线程的情况。跑分软件是个非常非常理想的情况下出现的成绩，实际使用中根本不会出现，说的通俗点就是手机软件对多核优化的不好。

从以上那些数据中还可以读出一些东西：核心数量越多，增加核心所能带来的加速效果越差；当核心数量增加到一定程度时，增强单核心性能比增加核心数量更有效果。

到这里就可以引伸到台式机了，为什么AMD八核推土机干不过Intel四核E3 1230v2？AMD工艺还停留在32nm，Intel早已进入22nm时代，再加上AMD的架构也不如Intel，导致的单核性能差距比较大。AMD靠堆核心数量来和Intel竞争，这样做的结果就是八核干不过四核，因为八核的加速比3.3比四核的2.5多不了多少，单核性能差距比较大的话核心数量多一倍也还是不行，所以那一句“E3V2默秒全”就说的这事儿了。

标题中那个问题自然就有了答案，CPU核心数量越多越好吗？