姓名:韓政
學(xué)號(hào):16010188021
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【嵌牛導(dǎo)讀】:蘋果處理器幾乎每一代都比前代厲害了百分之幾十刑枝,但是英特爾幾年下來才那么一點(diǎn)點(diǎn),究竟是怎么回事呢
【嵌牛鼻子】:設(shè)計(jì)架構(gòu) ?制造工藝
【嵌牛提問】:為什么蘋果cpu性能每年都在進(jìn)步而英特爾卻進(jìn)步不大
【嵌牛正文】
事實(shí)上迅腔,Intel并非在CPU領(lǐng)域擠牙膏仅讽,而是在家用CPU領(lǐng)域擠牙膏。
從第一代Nehalemi7-920到最新的i7 7700K钾挟,面向主流市場(chǎng)的頂級(jí)家用CPU——Core i7系列一直保持著四核心八線程的規(guī)格鸦采。每一代都會(huì)有所提升:頻率嚷缭、制程撤摸、功耗惭等、指令集、周邊接口規(guī)格汤锨。但四核心這個(gè)規(guī)格從未變動(dòng)双抽。然而每一代新出來時(shí)候,制程闲礼、功耗對(duì)性能沒影響牍汹,頻率的提升不可能一下子提升太多,指令集柬泽、周邊接口帶來的提升需要等應(yīng)用優(yōu)化慎菲、周邊設(shè)備普及才能體現(xiàn)出來。
相信很多人都明白到了今天锨并,CPU頻率的提升已經(jīng)很艱難了露该。像當(dāng)年386-486·586-PII-PIII那樣每代的最高頻率能提升60%甚至200%這種幅度的情況,除非是根本性的工藝/材料改進(jìn)第煮,否則可以認(rèn)為不可能再出現(xiàn)了解幼。每一代的制程升級(jí)提升一點(diǎn)點(diǎn),制程優(yōu)化又提升一點(diǎn)點(diǎn)……
指令集也是類似包警,常用簡(jiǎn)單指令其實(shí)就那么幾十個(gè)撵摆,現(xiàn)代CPU的各種指令集(MMX,SSE*害晦,AVX*)大部分都是把一些常用的簡(jiǎn)單指令組合固化下來特铝,實(shí)現(xiàn)一個(gè)時(shí)鐘周期能完成以前需要多個(gè)時(shí)鐘周期才能完成計(jì)算工作。但這樣的指令組合是無窮無盡的篱瞎,不可能無限制的都固化在CPU里面苟呐,只有隨著應(yīng)用環(huán)境的變化,某些指令組合的使用率提升了俐筋,這時(shí)候作為一個(gè)擴(kuò)展指令固化到CPU里面才有意義。
當(dāng)然严衬,上面說的是CPU性能提升的困難是指單個(gè)CPU核心澄者,要提升CPU性能,最簡(jiǎn)單暴力的方法就是堆核心。沒錯(cuò)粱挡,Intel企業(yè)級(jí)CPU就是這個(gè)思路赠幕。以至強(qiáng)E5為例,初代E5-2690 8核询筏,E5-2697 v2 12核榕堰,E5-2699 v3 18核,E5-2699 v4 22核嫌套,E5-2699 v5據(jù)報(bào)道會(huì)達(dá)到32核逆屡。實(shí)際性能方面,以Cinebench R15為例踱讨,雙路系統(tǒng)得分從2200~3000(v2)~4300(v3)~4900(v4)魏蔗,真心不算擠牙膏了。
至于為何家用市場(chǎng)不這樣做痹筛?第一個(gè)原因大家都很清楚莺治,農(nóng)企不給力,沒有競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手帚稠,沒有動(dòng)力谣旁。這個(gè)隨著Ryzen的上市可能會(huì)促使Intel改變思路,在家用市場(chǎng)也開始增加核心數(shù)滋早。第二個(gè)原因就是應(yīng)用環(huán)境了蔓挖。家用市場(chǎng)CPU需要處理的數(shù)據(jù)量有限,可以說90%的家用PC馆衔,CPU閑置率都非常高瘟判。剩下10%中,也就玩游戲的時(shí)候能高點(diǎn)角溃。而現(xiàn)在流行的游戲引擎拷获,增加CPU核心數(shù)對(duì)性能提升不大,反而更大可能因?yàn)轭l率的降低而造成瓶頸减细。
當(dāng)然匆瓜,反過來,對(duì)于游戲開發(fā)商來說未蝌,家用主流的高端一直都是4核驮吱,也沒有動(dòng)力優(yōu)化更多線程時(shí)候的性能表現(xiàn),不是每個(gè)游戲玩家都愿意花大錢裝一臺(tái)6核/8核的機(jī)器萧吠。而且左冬,不同于普通PC應(yīng)用,需要考慮舊版本兼容纸型,代碼復(fù)用拇砰,數(shù)據(jù)一致性梅忌,前后邏輯這些不利于進(jìn)行多線程優(yōu)化的因素,對(duì)于游戲引擎來說除破,大部分適合并行運(yùn)算的早就對(duì)GPU進(jìn)行了優(yōu)化牧氮,使用GPU的運(yùn)算能力。CPU核心數(shù)再多瑰枫,有GPU的運(yùn)算單元多么踱葛?四路E7 v4開超線程也不過192個(gè)邏輯核心,NV次旗艦的1070就已經(jīng)1920個(gè)運(yùn)算單元——?jiǎng)偤?0倍光坝,上面還有單路Titan Xp 3840個(gè)運(yùn)算單元尸诽,足足20倍,更別說完全可以跑四路Titan Xp教馆。剩下不用GPU要用CPU計(jì)算的都是不好并行處理的逊谋,因此游戲引擎為低頻多核CPU進(jìn)行優(yōu)化的動(dòng)力是相對(duì)較低的。
至于題主提到移動(dòng)CPU降低功耗表現(xiàn)不錯(cuò)土铺,這就是企業(yè)級(jí)市場(chǎng)的技術(shù)下放到消費(fèi)級(jí)市場(chǎng)的結(jié)果了胶滋。為什么這么說?E5的核心也不是隨便堆的悲敷,一臺(tái)服務(wù)器的散熱能力和供電能力是有限的究恤,不降低單個(gè)核心的功耗怎么在一個(gè)CPU里面塞進(jìn)去更多的核心?而降低了功耗的核心后德,放到移動(dòng)領(lǐng)域正好相得益彰就是了部宿。
最后,上面說的都是傳統(tǒng)CPU瓢湃,Intel在移動(dòng)設(shè)備CPU理张、GPGPU計(jì)算這些領(lǐng)域也一直有發(fā)力,但一來目前來看效果不怎么樣绵患,二來影響力和普及率遠(yuǎn)不如PC就是了雾叭。
結(jié)論: