CPU朝向多核发展，不停扩展核数，从某种程度上来说是一种“无奈之举”。
免费的午餐结束了
2007年，C++大牛Herb Sutter（Effective C++系列丛书作者）发表了文章《The Free Lunch Is Over》。直译就是“免费的午餐结束了”。
主要的处理器设计生产商，从Intel和AMD到SPARC和PowerPC，已经几乎穷尽了所有的传统方法来提高CPU性能。
大多数应用在几十年内都可以获得免费规律的性能提升，甚至不需要发行新版本或做其他任何特殊的事情，因为CPU制造商（主要）和硬盘制造商（次要）拥有可靠的更新更快的主流系统。时钟频率不是衡量的唯一标准，甚至不是好性能的必要标准，但却是有指导意义的标准：
我们已经习惯看到500MHz的CPU被1GHz的替代，1GHz的被2GHz替代等等。今天主流电脑的主频可以达到3GHz的范围。
其实这2000年前，CPU的更新换代，主要是提升时钟频率，而非增加核数。而且那时CPU的每次升级，软件可以自动地获得大幅性能提升。然而问题逐渐棘手起来。
提高CPU主频变得越来越困难，因为这不仅仅是一个而是几个物理问题造成，特别是热、功耗过大、当前的电流泄露问题。
当时人们早早地获得了2GHz的CPU，3GHz也很快成为主流。按照发展速度，4GHz、5GHz甚至10GHz的的CPU都应该能如期而至。但是从3GHz以后，4GHz却迟迟不至。这受限于诸多物理问题。
为了能稳步地提升性能，CPU“被迫”朝向多核发展。当然CPU这么多年的计数发展不仅仅是时钟频率以及多核带来的，还有缓存，指令优化等等。但不得不说的是时钟频率和多核带来的提升更多些。
多核的发展，也就导致了多线程编程以及并行计算的流行。然而这需要程序员们编写相应的代码（并且是正确而优秀的代码）才能吃掉CPU新增的性能。而那个时钟频率为王的年代，程序员无需修改程序就能获得性能提升。
cpu运行在哪种频率下是有几种模式可以选择的。如果你是Linux系统的，可以尝试用cpupower frequency-info 命令查看一下。可能展示是结果是powersave（节能模式）、performance（性能模式）或其他模式。我还真听说过有线上机器没有开启performance模式，而是powersave模式跑了很长时间，改成performance以后，啥代码都不用改，就获得了几十毫秒的性能提升的事。当然这种问题可能相对低级，专业的运维或基础架构团队应该都能保障，不需要程序员操心。
回头再提一下CPU时钟频率的瓶颈。时至今日，我在公司的服务器机器上，查询CPU的频率的，基本也显示为3GHz。但咨询运维说机器CPU实际达不到满满的3GHz，只能到2.8GHz。我说怎么可能？他说用turbostat命令查看，那个显示的运行频率更真实。好吧。我试了一下还真是。
当然服务器和个人电脑的CPU是不同的。即使都是Intel家的，个人电脑一般是酷睿（Core）系列，而CPU是至强（Xeon）系列。自Herb Sutter发文的2007年，到如今也已经14年了。Intel其实也打造出来4GHz的产品。虽然比预期的时间晚了很多。然而毕十年之功于一役，后续稳步提升频率依旧艰难。所以程序员们，还是好好学习多线程编程和并行计算吧。
关于频率这个话题，我其实也不专业。大家感兴趣的话，可以阅读这里：
为什么 CPU 主频很难超过 4GHz？ - 知乎和登那德定律有关系，貌似有公式能说明。
https://www.zhihu.com/question/32096371