关键字：量子隧穿，在量子力学里，量子隧穿效应指的是，像电子等微观粒子能够穿入或穿越位势垒的量子行为，这是由于微观粒子的波动性引起的。通俗点讲，就是制程工艺到一定程度下，电路与电路之间的距离降低到一定程度就会出现量子隧穿效应，于是造成半导体的漏电率急剧上升，有太多的能量被浪费在充值电子运动上，自然不能发挥晶体管应该的性能。宏观上表现为处理器的发热量增加，但是性能却没有太大的变化。2003年的3.7Ghz到了2021年，CPU单核最高也就5.3GHz。
很多年以前， 电脑的世界有个叫CPU的小伙子。
他一出生就野心勃勃，梦想行走江湖，征服全世界。
CPU对内存和硬盘的嘲讽毫不理会，他继续前行。
有一天，他遇到了一个神秘人，送了他一本武林秘籍。
CPU非常高兴，千恩万谢之后，操练起来。
他孜孜不倦地练习，果然，如同秘籍中所说那样，每隔18个月，CPU的武功就会增长一倍。
他非常高兴，更加勤奋刻苦。
到了2004年，CPU小子就把自己的时钟频率已经练到了4G Hz左右。
这时候他遇到了一堵墙。
但是，他遇到一个可怕的事情：无论他怎么努力，再想提高一点儿频率都很难。
不认命的CPU还是倒下了……
当他醒来的时候，发现自己泡在一个大水池子中。
他被神秘人——摩尔——给救了。
摩尔对CPU的行为提出了严厉的批评！
从此以后，CPU不在执着于提高主频，而通过多核提高性能。
很快，他又遇到了一堵高墙，这一次，他该如何翻越呢？
CPU性能可以通过哪些参数来衡量，相信很多人最先想到的都是CPU频率，在架构工艺相同的情况下，CPU频率越高性能越强。记得在2003年之前，CPU的频率提升幅度都不算小，1981年的时候IBM电脑的CPU频率是4.77Mhz，到了1995年英特尔CPU频率达到了100Mhz，提升了20多倍。
2000年AMD的CPU频率领先Intel突破了1Ghz，这5年里面频率提升了10倍，随后2003年英特尔CPU频率达到了3.7Ghz，就3年的时间，频率又翻了几倍，而到了2021年，CPU单核最高也就5.3GHz了，相比过去那些年的CPU频率提升可以用缓慢来形容了。
为什么主频提不上去？
影响CPU频率的一个物理限制条件是，主频与信号在晶体管之间传输的延迟成反比，也就是说晶体管密度越大,时钟频率越高，而这也是在2003年以前CPU频率可以通过采用更先进的工艺来提升主频，而且提升的效果是特别明显的。
但是CPU的频率提升不是没有限制因素的，这个因素就是能耗发热问题，能耗过高会导致CPU发热过大，可能会导致CPU烧毁，而CPU的能耗和时钟频率三次方成近似正比关系，也就是说频率翻倍，能耗可能会达到之前的8倍。
之前对FX8350和FX9590的主频和功耗关系进行过相关计算，大致的验证一下能耗与频率提升的关系，因为FX9590就是FX8350的官方超频版本，同样的工艺架构，同样的核心数量，可以很好的观察频率和功率的关系，FX8350默认频率是4Ghz，FX9590默认频率是4.7Ghz。
FX9590的频率是FX8350频率的1.175倍，1.175的三次方是1.62，也就是说理论上来说FX9590能耗比FX8350要高62%，对二者的TDP进行对比，可以发现FX9590比FX8350要高76%（220除以125然后减去1），从这个结果来看，CPU的能耗和时钟频率的三次方成近似正比关系是成立的，总之可以肯定频率和能耗的提升关系不是线性的。
当然有人会说，既然能耗增加导致发热，那采用先进工艺不就可以缓解这个问题了，理论上来说是的，不过工艺越先进，热密度越来越高，更容易出现积热问题，就像7nm工艺虽然可以提供比14nm更低的能耗，但是7nm处理器的积热问题更严重，能耗虽然低不少，但是温度并不会比14nm的产品低，这也导致靠工艺提升来提升频率越来越困难。
