正如文章开头说的那样，处理器的主频每两年就要翻一番。但是，内存访问的速度要每六年才能提高一倍，而I/O访问的速度要提高一倍的话需要八年的时间。所以处理器与I/O的发展不均衡已经产生了很大的瓶颈，单纯依靠提高处理器主频来提升整个系统的性能已经不可行，反而会造成投资的浪费，因为大部分时间CPU都在等待内存或者I/O访问的返回才能继续下一步的工作。

　　此外，单核心的功耗控制问题也非常严峻。1995年Pentium处理器推出时热设计功率仅为10-15瓦，但是到了2007年，Intel推出单核心3.8GHz Pentium4 580/680时，其热设计功耗已经达到了惊人的115W。单核心处理器性能不断提升的同时，功耗也随之水涨船高，处理器一时间遇到了棘手的发展瓶颈。

单、多核心处理器性能/功耗对比图

　　为了控制处理器功耗不断攀升的局面，研发人员开发转变研发思维，将处理器的发展方向由不断更新制程工艺、提高频率向多重平行处理转变，两个以及两个以上核心的处理器应用而生。实际上，处理器的这种设计思维也就是好很多人所说的后摩尔时代处理器发展趋势。

多核心处理器的优势何在

　　多核处理器的优势还是显而易见的，主要具有以下几点：

　　首先，控制逻辑简单：相对超标量微处理器结构和超长指令字结构而言，单芯片多处理器结构的控制逻辑复杂性要明显低很多。相应的单芯片多处理器的硬件实现必然要简单得多。其次，主频高：由于单芯片多处理器结构的控制逻辑相对简单，包含极少的全局信号，因此线延迟对其影响比较小，因此，在同等工艺条件下，单芯片多处理器的硬件实现要获得比超标量微处理器和超长指令字微处理器更高的工作频率。

　　再次，低通信延迟：由于多个处理器集成在一块芯片上，且采用共享Cache或者内存的方式，多线程的通信延迟会明显降低，这样也对存储系统提出了更高的要求。

　　最后，低功耗：通过动态调节电压/频率、负载优化分布等，可有效降低CMP功耗。此外，多核心处理器的设计和验证周期短，因为微处理器厂商一般采用现有的成熟单核处理器作为处理器核心，从而可缩短设计和验证周期，节省研发成本，从而无形中降低零售价。