前言
這里首先直接給出結論：CPU從單核發展到多核的原因是如果維持單核，則為了提高CPU性能只能不斷提高時鍾頻率，從而會導致CPU功耗急速上升，導致機箱過熱，來不及散熱。
歷史
2004年，Intel CEO 貝瑞特曾為奔騰4處理器的時鍾頻率無法突破4GHZ而下跪道歉，並承認“兆赫神話”是錯誤的，即時鍾頻率並不是CPU性能的全部。
CPU性能公式
CPU的性能是每秒執行的指令數。公式如下：
CPU性能 = 時鍾頻率 × IPC
其中：
- 時鍾頻率=1/時鍾周期，時鍾頻率為每秒執行的時鍾周期數，單位了Hz
- 時鍾周期是計算機中最小的工作單位，為一個振盪需要的秒數
- IPC(Instruction Per Cycle): 一個時鍾周期完成的指令數，單位為"指令/時鍾周期"
從中我們可以看出：
- 主頻並不是CPU性能的全部，我們還能夠通過提高IPC來提高CPU性能，比如流水線、超標量等技術就是提高IPC的典型技術。
- 兩個不同廠商的CPU不能僅通過比較時鍾頻率來決定性能好壞，因為不同廠商CPU的架構不同，導致IPC不同。
CPU功耗
首先給出已知條件：
CPU功耗正比於"電流 × 電壓 × 電壓 × 主頻"
主頻正比於"電壓"
IPC正比於"電流"
我們可以看出：
CPU功耗正比於 "主頻的三次方"
CPU功耗正比於 "IPC"
因此：
- 增加主頻會以三次方的速度增加功耗，因此這就證明了只提高主頻並不是個好主意。
- 增加IPC只會以線性的速度增加功耗。
- 如果我們增加一倍IPC，減少一倍時鍾頻率，則根據CPU性能公式得：CPU性能不變，但CPU功耗減少了。
下圖為一個笑話，即主板太熱都可以在上面煮雞蛋。
為什么多核是必然的發展趨勢？
原因有兩點：
- 根據Moore定律，集成電路上可容納的晶體管數量每18個月翻一番，因此CPU上的晶體管數量會越來越多。
- 多核能夠使得在減少時鍾頻率的同時增加性能（多核能增加IPC），但事實上目前程序員寫的軟件幾乎都不是針對多核環境寫的。
目前，世界上最快的計算機是中國的"天河2號"，CPU核數為3120000，根據沙行勉教授的觀點，這種計算機一般只是為了爭排名，根本不會實際使用，因為功耗太大。
雖然多核CPU是發展趨勢，但是程序員們的程序還是依舊還是老樣子，因此並行計算的學習是解決這個問題的方法。
參考文獻
[1] http://tech.sina.com.cn/roll/2007-06-04/1054327912.shtml
[2] http://en.wikipedia.org/wiki/Clock_speed
[3] http://en.wikipedia.org/wiki/Instructions_Per_Cycle