現(xiàn)階段，處理器領(lǐng)域除了服務(wù)器級(jí)處理器產(chǎn)品以及面向?qū)I(yè)人士的處理器產(chǎn)品，桌面級(jí)產(chǎn)品也有超過(guò)30核的處理器產(chǎn)品。
其實(shí)在桌面消費(fèi)級(jí)處理器領(lǐng)域，不少人認(rèn)為，處理器核心數(shù)越多對(duì)游戲性能或者日常工作使用的效率越高，另外一些DIY用戶(hù)看到任務(wù)管理器中多核心多線(xiàn)程的框框密密麻麻也有一定的優(yōu)越感。
但實(shí)際上，在桌面級(jí)處理器領(lǐng)域，現(xiàn)階段并不是核心數(shù)越多越好，這里需要考慮到用戶(hù)的實(shí)際使用情況。
比如說(shuō)，專(zhuān)業(yè)的游戲用戶(hù)需要的是一個(gè)穩(wěn)定高效的游戲環(huán)境，專(zhuān)業(yè)的視頻制作人群則需要處理器有出色的多線(xiàn)程能力，顯然多核處理器更適合這部分人群，梳理一下英特爾和AMD的產(chǎn)品線(xiàn)，英特爾酷睿X處理器與AMD的線(xiàn)程撕裂者正是為這部分專(zhuān)業(yè)人士所提供，當(dāng)然，這兩個(gè)系列的處理器也一定程度上有比較大的功耗需求。而針對(duì)桌面游戲玩家，英特爾的酷睿處理器和AMD的銳龍顯然更加適合這部分用戶(hù)。
不過(guò)，我們看到，英特爾即便是酷睿i9處理器最高才8核16線(xiàn)程，并且使用的是14納米工藝。而AMD銳龍9 3950X則是基于7納米，核心數(shù)達(dá)到16核32線(xiàn)程，乍一看AMD似乎核心多，工藝先進(jìn)應(yīng)該是性能表現(xiàn)更好，理所當(dāng)然也會(huì)給有些帶來(lái)更好的體驗(yàn)。但實(shí)際上是這樣嗎？這里其實(shí)很多人忽略的CPU性能的主要幾個(gè)指標(biāo)，一個(gè)是架構(gòu)，另外一個(gè)則是頻率。下面我們來(lái)聊一聊英特爾和AMD在桌面處理器上的不同。
制程之爭(zhēng)：14納米就趕不上7納米嗎？
其實(shí)在桌面級(jí)處理器市場(chǎng)，英特爾在制程問(wèn)題上一直飽受詬病，不少用戶(hù)都“嘲諷”英特爾“擠牙膏”，這樣的調(diào)侃其實(shí)也讓英特爾頗為無(wú)奈。但是14納米真的就不如7納米嗎？在晶體管密度和功耗問(wèn)題上，14納米確實(shí)和7納米有一定的差距，但是制程問(wèn)題和汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)本質(zhì)是一樣的。
前幾天筆者在開(kāi)車(chē)時(shí)聽(tīng)收音機(jī)節(jié)目，節(jié)目主持人的一個(gè)觀點(diǎn)非常有趣，眾所周知，三菱發(fā)動(dòng)機(jī)在全球有著重要的市場(chǎng)份額，包括很多國(guó)產(chǎn)汽車(chē)廠(chǎng)商也依舊使用三菱的發(fā)動(dòng)機(jī)，雖然三菱發(fā)動(dòng)機(jī)使用的技術(shù)非?！肮爬稀?，但是，換句話(huà)說(shuō)，越是老的技術(shù)反而也就越成熟穩(wěn)定。而且經(jīng)過(guò)很長(zhǎng)時(shí)間的積淀，三菱發(fā)動(dòng)機(jī)使用著非常成熟的技術(shù)，同時(shí)也很好的控制了成本。
在處理器領(lǐng)域，顯然英特爾精心打磨14納米工藝也是非常有必要的，因?yàn)槟壳坝⑻貭?4納米工藝已經(jīng)非常成熟，同時(shí)高度成熟的工藝也能很好的控制成本。英特爾采用14納米工藝的i9-9900KS處理器已經(jīng)到達(dá)英特爾14納米桌面級(jí)處理器的頂峰，這顆英特爾處理器全核5.0GHz的睿頻速度，這是連AMD 7納米制程產(chǎn)品都難以達(dá)到的。
14納米相比于7納米確實(shí)存在功耗高、晶體管密度低的問(wèn)題，但是，相比于更高的性能和更穩(wěn)定的運(yùn)行環(huán)境，功耗只是一個(gè)小問(wèn)題，晶體管密度提高帶來(lái)的性能提升也是非常關(guān)鍵的。這也就是為什么不少玩家和用戶(hù)非常關(guān)注英特爾10納米工藝發(fā)展的原因。
早在一年多以前，英特爾10納米工藝產(chǎn)品其實(shí)已經(jīng)推出，其晶體管密度達(dá)到了1.008億個(gè)/平方毫米，基本上是三星10納米工藝的2倍，與三星7納米工藝1.0123億個(gè)/平方毫米基本持平。在這樣的工藝加持下英特爾將處理器最小柵極間距壓縮到54納米，最小金屬間距壓縮到36納米。
▲外媒TechInsights剖析的英特爾10納米酷睿i3-8121U處理器
目前，英特爾10納米Ice Lake產(chǎn)品已經(jīng)陸續(xù)上市，首先上市的則是面向移動(dòng)端的處理器產(chǎn)品，這批上市的10納米移動(dòng)處理器產(chǎn)品也凸顯出更高的性能表現(xiàn)?，F(xiàn)階段英特爾推出的10納米的十代酷睿移動(dòng)處理器，其功耗更低、主頻更高，這些都是工藝提升帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)。
▲十代酷睿移動(dòng)處理器Ice Lake架構(gòu)
當(dāng)然，英特爾目前已經(jīng)能將14納米工藝產(chǎn)品性能打磨的與7納米類(lèi)似的水平，如果英特爾能大面積投入10納米生產(chǎn)，相信桌面處理器領(lǐng)域還會(huì)變的更有趣。
Ring架構(gòu)vs Zen2架構(gòu)：緩存延遲讓數(shù)據(jù)處理更高效
可能很多專(zhuān)業(yè)的發(fā)燒友對(duì)CCD、CCX不陌生，但是AMD和英特爾兩家使用了完全不同的核心架構(gòu)，這就導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣群托什煌Ｒ訟MD三代銳龍?zhí)幚砥鱎9-3900X和英特爾酷睿i7-9700K八核架構(gòu)為例。
AMD三代銳龍?zhí)幚砥鱎9-3900X采用Zen2架構(gòu)，共有2個(gè)CCD，每個(gè)CCD有2個(gè)CCX核，每個(gè)CCX都是4核8線(xiàn)程。一般來(lái)講數(shù)據(jù)會(huì)在內(nèi)存與核心、核心與核心之間傳遞。我們先看核心內(nèi)數(shù)據(jù)處理，如果數(shù)據(jù)在CCX核心中傳遞，核心與核心之間數(shù)據(jù)的訪(fǎng)問(wèn)時(shí)間是32納秒；如果數(shù)據(jù)并不在同一個(gè)CCD核中，數(shù)據(jù)則要從一個(gè)CCD到另一個(gè)CCD，然后進(jìn)入新的CCX核中繼續(xù)運(yùn)算，這一過(guò)程需要耗時(shí)78納秒。
另外，處理器與DRAM內(nèi)存之間的數(shù)據(jù)交互也需要時(shí)間，如果內(nèi)核中沒(méi)有數(shù)據(jù)，則需要從DRAM內(nèi)存中讀數(shù)據(jù)，AMD第三代銳龍架構(gòu)從DRAM中讀取數(shù)據(jù)到緩存然后到CCX核心中運(yùn)算，這一過(guò)程需要75納秒。
英特爾酷睿i7-9700K八核處理器采用了環(huán)狀Ring架構(gòu)，在英特爾酷睿i7-9700K的八核設(shè)計(jì)中，所有的八個(gè)核心數(shù)據(jù)間傳遞是采用一種環(huán)狀交互方式。這種環(huán)狀結(jié)構(gòu)在核與核之間存在緩存延遲，數(shù)據(jù)在這8個(gè)核中，通過(guò)緩存延時(shí)可以快速傳遞數(shù)據(jù)，核內(nèi)數(shù)據(jù)處理只需要44納秒，而如果從DRAM內(nèi)存中處理數(shù)據(jù)，這一過(guò)程則只需要72納秒。
從理論層面出發(fā)，對(duì)于數(shù)據(jù)處理，我們看到英特爾的Ring架構(gòu)相比于AMD的Zen2架構(gòu)數(shù)據(jù)處理更加的高效。除了架構(gòu)上的不同，英特爾處理器整體核心數(shù)并不多，以現(xiàn)階段消費(fèi)桌面級(jí)市場(chǎng)英特爾最強(qiáng)的i9-9900KS為例，它最高才8核16線(xiàn)程，而同世代的AMD R9-3950X最高已經(jīng)達(dá)到了32核64線(xiàn)程。但是核心數(shù)對(duì)于消費(fèi)級(jí)游戲玩家很重要嗎？接下來(lái)我們?cè)賮?lái)看看核心數(shù)和頻率的問(wèn)題。
核心數(shù)與頻率：游戲領(lǐng)域多核很雞肋
對(duì)于游戲來(lái)講，很重要的一點(diǎn)就是頻率，我們對(duì)英特爾和AMD現(xiàn)階段主流的兩款旗艦級(jí)桌面級(jí)處理器英特爾酷睿i9-9700K和AMD R9-3900X進(jìn)行對(duì)比：
如果單單從單核數(shù)據(jù)來(lái)看，英特爾酷睿處理器單核最大頻率更好一些，實(shí)際使用中，i7-9700K在睿頻情況下，最高可以做到三到四個(gè)核心最高達(dá)到4.9GHz，而AMD R9-3900X的12個(gè)核心只有其中幾個(gè)能達(dá)到4.6GHz。游戲中高頻率、高穩(wěn)定性是非常重要的。盡管我們看到諸如AMD很多產(chǎn)品都是采用了超過(guò)10核設(shè)計(jì)，但是，實(shí)際上在使用過(guò)程中，超過(guò)8核的處理器，對(duì)游戲性能提升有限。在此前英特爾科技開(kāi)放日上，通過(guò)英特爾12核產(chǎn)品進(jìn)行關(guān)閉核心的游戲測(cè)試，在《刺客信條：起源》《孤島驚魂5》、《最終幻想15》、《極限競(jìng)速7》、《幽靈行動(dòng)：荒野》、《中土世界：戰(zhàn)爭(zhēng)之影》、《全面戰(zhàn)爭(zhēng)：戰(zhàn)錘2》、《坦克世界》等幾款游戲的測(cè)試中，8核至10核游戲性能表現(xiàn)與10核至12核的游戲性能表現(xiàn)基本無(wú)異。
從4核到6核測(cè)試中，這部分游戲性能提高了35%，另外幾款游戲提高15%或者更少。如果開(kāi)啟8核，根據(jù)英特爾官方的數(shù)據(jù)，這一狀態(tài)下，游戲性能提升相比于6核狀態(tài)沒(méi)有太多增長(zhǎng)，8核以上基本停滯。也就是說(shuō)，有一些游戲確實(shí)有多核的需要，但大部分游戲8核就夠了。
我們打個(gè)比方，日常使用過(guò)程中核心數(shù)量就像一個(gè)個(gè)擼鐵的壯漢，而主頻則是每個(gè)壯漢能擼多重的鐵，有時(shí)候看起來(lái)好多人能舉起不少東西，然而，我們?nèi)粘Ｉ钪?，往往很少有大家一起舉東西的場(chǎng)景發(fā)生，常常一個(gè)人或者兩個(gè)人就能解決，可能最多時(shí)候也就三四個(gè)人。我們常見(jiàn)大部分游戲往往只需要一兩個(gè)核心出力就好。這就是為什么英特爾一直在提高處理器單核的頻率卻很少關(guān)注核心數(shù)量問(wèn)題。
當(dāng)然，英特爾對(duì)于處理器的核心頻率一向很謹(jǐn)慎，整體偏向一個(gè)非常保守的做法，我們以剛剛推出的不久的酷睿i9-9900KS處理器為例，這款處理器睿頻可以達(dá)到全核5.0GHz，使用英特爾官方的超頻工具Intel Performance Maximizer其實(shí)可以穩(wěn)定超頻到5.2GHz的，但是英特爾這款超頻工具一般會(huì)主動(dòng)降頻100MHz，降到全核5.1GHz。
當(dāng)然，多核對(duì)于創(chuàng)意工作者來(lái)講還是有一定的好處的。評(píng)價(jià)處理器性能不能單單只盯著核心數(shù)，制程、頻率這些對(duì)于用戶(hù)來(lái)講也是非常重要的，另外，用戶(hù)的使用需求決定了處理器功能向的選擇。如果真的是專(zhuān)業(yè)級(jí)的游戲玩家，那么英特爾酷睿i9絕對(duì)是最佳選擇。
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