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犧牲功耗換取單線程性能:英特爾11代酷睿處理器真的值得嗎?

犧牲功耗換取單線程性能:英特爾11代酷睿處理器真的值得嗎?

白貓 / 2021-04-14 17:4347332

從2021年開始,整個(gè)DIY市場(chǎng)都被礦潮所襲擊著,市場(chǎng)也處于絕對(duì)的狂熱。伴隨著比特幣等虛擬貨幣的價(jià)格成倍提升,對(duì)于消費(fèi)者來(lái)說(shuō),想要原價(jià)買到顯卡基本上就是屬于天方夜譚。大家對(duì)于新一代的硬件實(shí)際上也是興趣寥寥,畢竟除了顯卡之外,其他的硬件產(chǎn)品價(jià)格也不斷提升。導(dǎo)致大家的購(gòu)機(jī)成本不斷提升,因此在英特爾推出11代酷睿處理器之后,盡管單線程性能有著比較大的提升,但是消費(fèi)者對(duì)于這款處理器并沒有十分地期待。

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特別是對(duì)于消費(fèi)者來(lái)說(shuō),11代酷睿處理器的性能正式解禁之后,大家發(fā)現(xiàn)與AMD的處理器相比,英特爾酷睿系列處理器在游戲性能上互有勝負(fù),然而在功耗上卻成倍提升,特別是英特爾開啟的ABT功能,更是讓處理器的滿載功耗達(dá)到了300W,達(dá)到了AMD同定位處理器2.5倍。在不同的社交平臺(tái)上,大家均對(duì)英特爾酷睿處理器的功耗表示了驚嘆,更高的功耗意味著你需要更高功率的電源以及散熱器去壓制,無(wú)形中也增加了購(gòu)機(jī)的成本。同時(shí)為了讓單線程性能得到提升,英特爾不得不在i9處理器上采用減核心的辦法,導(dǎo)致i9-11900K處理器的購(gòu)買價(jià)值極大地降低。顯然英特爾11代酷睿處理器上犧牲了太多。

制程,還是制程

過(guò)去很長(zhǎng)時(shí)間,英特爾被用戶詬病得最多的便是其萬(wàn)年不變的14nm制程,從第五代桌面版酷睿一直到最新的11代酷睿處理器,英特爾一直采用的便是14nm制程,算下來(lái)也經(jīng)歷了七代。而在AMD這邊,整個(gè)處理器的工藝制程從GF的32nm一直進(jìn)化到了現(xiàn)在臺(tái)積電的7nm,并且經(jīng)歷了三代28nm、14nm、12nm的過(guò)渡,一共五代的制程讓AMD的處理器從稚嫩一直走向成熟。如今AMD采用的7nm制程也是業(yè)界最為成熟的制程之一,能夠讓處理器在核心數(shù)量以及核心頻率之間取得一個(gè)相當(dāng)不錯(cuò)的平衡。

英特爾在不同場(chǎng)合下均表示目前制程的線寬已經(jīng)不再是衡量晶圓品質(zhì)優(yōu)劣的唯一因素,更多的需要考慮晶體管的密度,而經(jīng)過(guò)多次打磨的英特爾14nm制程擁有和其他廠商10nm或者早期的7nm制程更加出色的晶體管密度,從而讓英特爾處理器子啊單位面積上能夠獲得更多的晶體管。

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圖源:CPU-Monkey

相信經(jīng)過(guò)多年的打磨,初代英特爾14nm與現(xiàn)在的14nm之間有很大的區(qū)別,進(jìn)步也相當(dāng)明顯,否則大家是見不到擁有單核5.3GHz超高頻率的酷睿i9-11900K,與之對(duì)比的是i7-6700K處理器僅有4.2GHz。然而14nm制程已經(jīng)十分地成熟,想要挖掘更多的潛力顯然是一件比較困難的事。同時(shí)全速運(yùn)行帶來(lái)的更高功耗也讓11代處理器不得不進(jìn)行一定的妥協(xié)。

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我們以10代酷睿i9處理器與11代酷睿i9處理器進(jìn)行對(duì)比,同樣是當(dāng)時(shí)性能最為強(qiáng)勁的消費(fèi)級(jí)處理器,酷睿I9-10900K采用的是10核20線程的設(shè)計(jì),而酷睿i9-11900K則是8核16線程,10900K處理器在先天上就擁有比11900K更高的多核性能。此外基準(zhǔn)頻率以及Boost頻率也是酷睿i8-10800K處理器更加高,大約為100-200MHz。盡管在單線程上,英特爾酷睿i9-11900K最高擁有19%的性能提升,但是卻仍然不能彌補(bǔ)少核心與線程的劣勢(shì),從而在一些需要多核性能的軟件例如CineBench、V-Ray等中落后酷睿i9-11900K。

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此外為了讓酷睿i9-11900K處理器的單線程性能更加出眾,英特爾也砍掉了部分L3緩存的容量,從10900K處理器的20MB變成了11900K的16MB,從而在進(jìn)行大數(shù)據(jù)處理的時(shí)候有一定的劣勢(shì),也增加了數(shù)據(jù)未命中的概率。顯然其中的一個(gè)原因便是晶體管密度處于恒定的情況下,CPU的晶體管總數(shù)是一定的,在增加CPU單核晶體管的數(shù)量的情況下,自然是縮減了緩存的晶體管,從而減少L3緩存的容量。也不是英特爾不想要核心數(shù),實(shí)在是因?yàn)?4nm制程的潛力被挖掘完畢,不能塞入更多晶體管所致。

或許有人會(huì)問(wèn),英特爾不是已經(jīng)發(fā)布了基于10nm制程的處理器,在低壓處理器領(lǐng)域不是很成功嗎?為什么不能在桌面版處理器上使用10nm工藝呢?之前就有人分析過(guò),英特爾的10nm制程目前在低功耗處理器上還是相當(dāng)成功的,能夠保持功耗與性能之間的平衡,而到了高功耗階段,性能與能耗之間呈現(xiàn)指數(shù)的增長(zhǎng),也就是用巨大的功耗增長(zhǎng)換取極小程度的性能提升,顯然對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)TDP 95W或者125W的桌面版處理器來(lái)說(shuō)是不劃算的,因此英特爾也不得不選用極其成熟的14nm,而不是采用與低壓處理器一樣的10nm。

酷睿架構(gòu)即將到極限

一般來(lái)說(shuō)影響CPU單多核性能表現(xiàn)的因素,一是架構(gòu),另外一個(gè)便是制程,剛剛我們已經(jīng)說(shuō)過(guò)了,英特爾在14nm制程工藝上已經(jīng)到達(dá)了極限,也就是說(shuō)如果不增加CPU的核心面積,那么能夠供英特爾使用的晶體管數(shù)量并不會(huì)有太多的區(qū)別。因此英特爾只能在架構(gòu)上進(jìn)行革新與變動(dòng)。Core架構(gòu)自從2006年正式采用之后,到現(xiàn)在已經(jīng)過(guò)了15年,俗話說(shuō)一個(gè)架構(gòu)能吃多年,在這15年的時(shí)間內(nèi),差不多就是Sky Lake架構(gòu)與最新的Cypress Cove架構(gòu)處于比較大的革新,其余的便是在不同的架構(gòu)上進(jìn)行修補(bǔ)。

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不過(guò)即使架構(gòu)紅利可以吃很多年,但是15年的時(shí)間也實(shí)在是太長(zhǎng),與之作對(duì)比的是,AMD的Zen架構(gòu)在2016年推出,距離過(guò)了5年的時(shí)間,還處于壯年時(shí)期,顯然AMD未來(lái)對(duì)于Zen架構(gòu)仍然有比較大的潛力可以挖掘,AMD的產(chǎn)品路線圖中也已經(jīng)標(biāo)明了包括Zen 4、Zen 5等未來(lái)即將發(fā)布的CPU。

不得不說(shuō)經(jīng)歷了15年的Core架構(gòu)顯然是英特爾歷史上最為成功的架構(gòu)之一,但是小修小補(bǔ)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足英特爾的需求,因此消費(fèi)者都希望英特爾能夠?yàn)榇蠹規(guī)?lái)全新的架構(gòu),而號(hào)稱是未來(lái)十年真正革新的架構(gòu)也將在今年下半年與大家正式見面。

真正的過(guò)渡產(chǎn)品,不妨考慮12代酷睿

對(duì)于英特爾11代酷睿處理器來(lái)說(shuō),我們的心情未免是復(fù)雜的,一方面英特爾11代酷睿處理器的確在單線程上提升迅猛,從而帶動(dòng)游戲性能有著比較大的提升,而另外一方面,由于14nm制程與Core微架構(gòu)的潛力已經(jīng)挖掘殆盡,因此英特爾為了確保單線程性能不得不在其他地方進(jìn)行了妥協(xié),從而讓11代酷睿處理器在如今的環(huán)境下變得比較尷尬。

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因此對(duì)于英特爾來(lái)說(shuō),11代酷睿處理器越看越像是一款過(guò)渡的產(chǎn)品,玩家的關(guān)注點(diǎn)也在下半年的12代酷睿處理器。Alder Lake處理器號(hào)稱是X86指令集出來(lái)以來(lái)最具革命性的一代產(chǎn)品,采用了大小核的設(shè)計(jì),其中大核代號(hào)為Golden Cove,而小核代號(hào)為Gracemont,根據(jù)現(xiàn)在已經(jīng)曝光的消息,英特爾的大核采用了多線程設(shè)計(jì),小核并沒有,與目前的11代酷睿處理器相比,IPC繼續(xù)提升20%,同時(shí)LGA 1700與10nm強(qiáng)化版使用也讓CPU的面積大了不少,從而塞下更多的晶體管,而改進(jìn)版的Xe架構(gòu)核顯、DDR5內(nèi)存的支持讓Xe核顯發(fā)揮更強(qiáng)的作用,可以說(shuō)英特爾2021年真正的殺手锏就是下半年的12代酷睿處理器,而大小核的應(yīng)用也是未來(lái)X86陣營(yíng)對(duì)于CPU的全新的嘗試,或許也將奠定未來(lái)十年整個(gè)處理器發(fā)展的基調(diào)。

對(duì)于現(xiàn)在的玩家來(lái)說(shuō),不妨考慮12代酷睿處理器,當(dāng)然目前高昂的硬件價(jià)格讓很多人堅(jiān)定決心成為一個(gè)等等黨,自然容易會(huì)熬到12代酷睿處理器正式推出,也減少了苦等12代酷睿處理器的心理煎熬。


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