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硬體快了一萬倍,體感卻只快了一點點:電腦升級背後,延遲才是真正被計價的東西

從知乎一則提問出發,以延遲成本與軟體膨脹的角度,拆解個人電腦效能躍進之後使用者體感卻未同步變快的原因。

SUE NEWS 編輯台 閱讀約 7 分鐘

一則知乎提問最近又被翻出來討論:現在的電腦明明越來越高級,為什麼用起來沒有感覺快很多?幾十年前的電腦跑一個程式都很喫力,如今處理器性能早已翻了幾個數量級,但打開網頁、啟動軟體、載入檔案時,等待依然存在。這個問題不是本週的新聞事件,而是一個跨週期存在的老問題,每隔幾年就會隨著一次硬體世代更迭被重新討論一輪。值得算的是這本帳:效能的提升去了哪裡,又是什麼環節把提升喫掉了。

先把規模拉出來:硬體確實快了幾個數量級

用電晶體數量當尺規,可以看到硬體成長的斜率。1990 年代的 Intel 486 處理器電晶體數量約在百萬顆等級;到了 2020 年代,Apple M 系列與高階桌機處理器的電晶體數量已經來到數百億顆等級,其中 M2 Ultra 官方公布的電晶體數量為 1,340 億顆。三十多年間,單晶片整合度成長了萬倍以上。

儲存端同樣如此。傳統機械硬碟的隨機讀取延遲以毫秒計,約在 5 至 10 毫秒;主流 NVMe SSD 的隨機存取延遲已壓到數十微秒等級,順序讀取速度可達每秒 7 GB 以上。兩者之間是兩到三個數量級的差距。

換句話說,如果把 1995 年和 2025 年的個人電腦擺在一起,運算、記憶體頻寬、儲存速度三個維度都是百倍到萬倍的躍進。使用者體感的改善卻遠遠不成比例。這中間的缺口,就是這本帳要拆的部分。

第一個喫掉效能的環節:軟體膨脹

電腦科學界對這個現象有個流傳多年的戲稱,叫 Wirth 定律,由 Pascal 語言設計者 Niklaus Wirth 在 1995 年提出,核心命題是:軟體變慢的速度,比硬體變快的速度更快。

數據可以佐證。以瀏覽器為例,Chromium 開放原始碼專案的程式碼規模在 2015 年前後已超過 1,500 萬行,近年多個統計口徑都指向 3,000 萬行以上。對照 1990 年代的瀏覽器如 Mosaic,其程式碼規模僅數萬行等級。同一件事,瀏覽一個網頁,今天執行它的軟體複雜度是三十年前的數百倍。

這種膨脹不是免費的。每一行程式碼都對應工程師的開發時間,而工程時間的單價在過去三十年持續上漲。軟體公司面對的取捨很明確:人力成本逐年上升,硬體成本逐年下降,那麼把效率問題丟給硬體,把工程資源投入新功能,在財務上幾乎是唯一理性的選擇。使用者感受到的「不夠快」,很大一部分是這個成本結構決策的外部化結果:軟體廠商省下的最佳化成本,變成了使用者多等的那幾秒。

第二個環節:效能與延遲是兩種不同的帳

體感速度對應的不是峯值運算能力,而是延遲。這是理解整個問題的關鍵。

峯值效能衡量的是單位時間能完成多少總工作量,延遲衡量的是單一操作從發出到完成的等待時間。影片轉檔、科學運算這類任務受益於峯值效能,過去需要數小時的運算現在幾分鐘完成。但打開一個網頁、點開一個資料夾,屬於延遲敏感型操作,它的構成是一長串序列環節:DNS 解析、網路往返、磁碟讀取、行程啟動、渲染。任何一個環節沒有跟上,整條鏈的等待時間就由最慢的環節決定。

網路正是最頑固的環節之一。家用寬頻過去二十年頻寬成長了數十倍,但網路往返的物理延遲受光速限制,從臺北連到美國西岸的伺服器,單程約 60 毫秒起跳,這個數字二十年來基本沒變。一個網頁載入過程若涉及數十次往返式請求,光速就是天花板。這也解釋了為什麼內容傳遞網路(CDN)產業能長期存在:它的商業本質就是把延遲做成可販售的商品,靠把伺服器搬到離使用者更近的位置收取價差。

第三個環節:等待被轉嫁給使用者的設備

近年還有一個新的成本移轉趨勢:把運算從伺服器端搬回使用者的設備上執行。蘋果在 iOS 與 macOS 大版本更新後,聚焦搜尋功能需要重建索引,官方回應耗時可達數日,這段等待期間搜尋功能近乎不可用。這個設計的邏輯是端側運算換取隱私與雲端成本,但代價是 這筆算力帳被記在了用戶的設備上,使用者以等待時間的形式替平臺支付了運算成本。

同樣的邏輯也出現在系統更新後的效能衰減。手機與電腦的大版本更新常伴隨短則數天、長則數週的背景重新編譯、索引重建與快照遷移,REDMI K90 Ultra 升級後的掉幀爭議就是同一類案例:廠商的最佳化資源有限,舊機型的調校排在優先序後端,體感落差由還在使用舊設備的使用者吸收。

跨週期對照:這不是第一次

把時間軸拉長,這已經是同一劇本的第三次大規模上演。第一次是 1990 年代圖形介面普及,當時使用者抱怨視窗系統讓文字介面時代秒開的操作變慢,記憶體需求從數百 KB 躍升到數 MB。第二次是 2000 年代網路應用興起,本地安裝的軟體被瀏覽器內的網頁應用取代,每一次操作都新增了網路往返的延遲。第三次是現在,電子商務頁面、影音平臺與社羣 App 把大量追蹤腳本、動態渲染與廣告競價邏輯塞進載入流程,一個新聞頁面背後的第三方請求數量動輒超過百個,其中多數與讀者要看的內容無關,對應的是廣告技術市場每年數千億美元的撮合交易。

三次的共同點是:每一次硬體升級釋放出的效能餘裕,都在幾年內被新的軟體形態填滿。效能餘裕本身就是一種被市場競相消耗的資源,因為對軟體廠商而言它是免費的。

影響推演:誰受惠,誰承壓

受惠最明確的是延遲敏感環節的供應商。高速 NVMe 儲存、CDN 與邊緣運算、低延遲記憶體,這些環節的產品溢價能力來自於它們直接改善體感,使用者願意為可感知的改善付費。資料中心端的邊緣運算支出持續成長,正是企業把使用者等待時間貨幣化的投入。

承壓的一方是依賴「效能過剩」敘事的中階硬體。當軟體膨脹持續喫掉餘裕,中階機型的有效使用壽命被壓縮,消費者的換機決策反而更保守,傾向一次買足高階規格。這對走量的中階產品線是結構性壓力,也解釋了近年記憶體與儲存容量標配快速上移的現象:16 GB 記憶體從高階配置變成主流配置的時間,比上一輪 8 GB 的普及週期更短。

對獨立開發者與小型工具廠商,這個結構反而是機會。當主流軟體的資源佔用成為常態抱怨,輕量、快速就變成可定價的差異化賣點,開源社羣與獨立開發者工具近年反覆驗證了這條路。

收束判斷

回到最初的問題:電腦變快了,為什麼體感沒跟上。答案拆開來是三筆帳。硬體的成長是真實的,萬倍等級;但軟體複雜度的膨脹喫掉了大部分增量,這是人力成本與硬體成本相對價格變動的必然結果;剩下的部分,卡在延遲的物理極限與序列環節的最短板上,其中光速與網路架構短期內不會改善。

只要工程師薪資的漲幅繼續高於運算力的單價跌幅,軟體膨脹就會繼續。使用者感受到的等待,本質上是整個產業成本結構選擇的加總結果,而這筆帳,目前仍記在每一個按下載入鍵的人身上。