眾所周知,在AMD銳龍處理器出來之前,英特爾一向是公然以牙膏廠自居的。自從酷睿i系列架構在2008年轟然出世,初次見面就把隔壁AMD全家FX,X4系列打成渣。2010年初,i系列推出低端的雙核四執行緒的i3-530,直接秒了AMD的全線4核。酷睿i系列讓AMD從此沉淪七八年,徘徊在破產邊緣,要不是遊戲機市場的穩定訂單,AMD怕不是已經倒閉。然而到了2017年,新的i3-7100還在延續系列優良傳統,依然是雙核4執行緒設計,連續7代產品更迭,無重大改進,這在整個CPU發展歷史也不算罕見,也不僅僅是14nm後面無數個+++++的工藝。舉個例子:隔壁諾基亞90nm工藝的ARM926也是戰鬥了10年之久,可以說跟英特爾臥龍鳳雛了屬於是。但是說回來,本章只關注酷睿i架構本身,想看其他的東西的話,我可以以後慢慢寫。
那麼問題來了,為何英特爾酷睿i系列,就算i3也是吊打隔壁AMD的速龍全家?為何8核心的FX8350就是那麼拉胯?首先這個問題呢,說起來懂得都懂,不懂的也僅僅是不懂,如果你還是想懂,那得讓我們回到2009年,回顧第一代酷睿i系列的設計思路。本系列就是說人話談技術,簡單說清楚它們的思路跟區別。瞭解了酷睿是如何壓倒性打敗推土機系列的原因,才能在一代酷睿基礎上理解規模倍數化的8代酷睿,然後對比12代見證翻天覆地。
上面兩張圖,是同樣出現在2008年的英特爾4核心處理器,Q8400,跟第一代酷睿i7-920。它們更像是同代產品的技術路線區別。Q8400的未來是無限套娃的膠水多核,i7的未來是有限的核心數量但是更強的單核效能。可以看到單看CPU每個核心部分,區別不是很大,模組結構相似,頻率都是2.66GHZ,CPU核心電晶體數目相似,可以預見的是單核效能差距不大。但是,i7-920是“真4核”,Q8400就有點膠水4核那味了,兩個雙核綁一起,透過FSB匯流排通訊,延遲大。第二個不同點是,i7-920具備超執行緒技術,Q8400只有4執行緒。第三個不同點,是i7-920具備創新性的L3快取,就是俗稱的三級快取,Q8400只有傳統的2級快取。第四個不同點,是i7-920集成了記憶體控制器,這個對單核效能影響不大,畢竟可以用主機板加持。如果跑個分看看呢,它們的區別在這裡。
win7下,都用cinebench R10跑分,i7-920:單核3230,多執行緒:13260
Q8400:單核3199,多執行緒:11446
第一代酷睿i7 920,與同門四核Q8200。它們的單核效能相似,多執行緒效能差距巨大。可以這麼簡單理解,第一代i7是引入了超執行緒技術後的Q8系列四核處理器。當然,它的改變不止於此。QPI匯流排的引入,大大降低了延遲。然後三級快取增加命中率,排列列表被增大,CPU可以更快速的處理指令。至今,酷睿i系列的三級快取容量也是非常重要的效能指標。
它們之間的差距呢,可以用兩張沙雕圖來解釋:
第一代酷睿i7,其實是英特爾技術路線的完善品,是英特爾第一款完善結構的4核心處理器產品。其實初代酷睿它的核心思路很簡單,把所有的核心透過一條匯流排連線在一起,大大降低延遲,再透過統一的L3快取增加命中率提高單核心效能。代價是L3快取非常佔用芯片面積,近三分之一的晶片都是快取,在AMD看來這是浪費,畢竟芯片面積多一平方毫米都是錢,這是後話了。但是毋庸置疑,一代酷睿i7的設計是完善的,這個設計也延續到了後來所有的酷睿i系列,包括12代處理器。本期的內容就這麼多,下期走近CPU單核效能,來談談為何酷睿i系列十幾年來單核效能進步有限。
