面对苹果的王炸,英特尔12代酷睿能反击么?

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本文来自微信公众号:爱范儿(ID:ifanr),作者:黄智健,原文标题:《第 12 代酷睿登场!面对苹果的王炸,换了管“牙膏”的英特尔要如何回击?》,头图来自:视觉中国


“Intel is back.”


英特尔 CEO 帕特·基辛格在接受 CRN 杂志采访时,自信地向公众宣布道。


在过去的一年里,这个芯片行业的蓝色巨人过得并不轻松,先是老合作伙伴苹果宣布从 x86 架构转移到 Arm 架构,再到今年 1 月台式机 CPU 的份额首次被老对手 AMD 超越,英特尔面临的挑战变得越发严峻。


图片来自:英特尔发布会


基辛格——这位阔别英特尔 11 年再回归掌旗的新任 CEO,在近期公布了英特尔接下来的计划:5 年进行 4 次架构升级,在 2024 年赶上对手,在 2025 年超越对手,以超越摩尔定律的速度重回行业之巅。


这是个充满挑战的目标。



苹果在阔别一年后拿出的 M1 Max 证明了自己在 Arm 架构上强悍的研发能力;联手台积电不断改进 Zen 架构处理器的 AMD,在桌面级处理器上也隐约显现出领先的姿态。


英特尔如果想要证明自己有超越对手的决心,没有什么比拿出一个好产品来得更有说服力。


而英特尔最新发布的代号为 Alder Lake 第 12 代酷睿桌面级处理器,就是它在这场“马拉松”上迈出的第一步。


一、x86 最具颠覆性的一次变化


图片来自:Intel


在了解新一代酷睿的各种新技术前,相信很多朋友最好奇的是 12 代酷睿的性能到底能不能打,那就让我们先跳过技术介绍,直接快进到性能对比环节。


先来看看 i9-12900K 在内容创作和游戏上的表现。



在 Adobe Premiere、Adobe Lightroom 和 Adobe After Effects 三款常用后期软件的表现上,i9-12900K 与上一代的 i9-11900K 相比都有着大幅度的提升,其中 AE 的提升更是翻了一番。



而在游戏表现上,i9-12900K 和 i9-11900K 以及 AMD 的旗舰处理器 Ryzen 5950X 相比,在大部分测试游戏里都有着不同幅度的领先,其中领先幅度最高达 30%。


需要注意的是,Intel 补充声明了该测试是在 Windows 11 平台上进行,考虑到 AMD 处理器在 Windows 11 的性能表现还有待优化,两者游戏性能的对比并不一定完全准确



但毋庸置疑的是,和上一代相比,i9-12900K 游戏性能提升非常明显,其中像《英雄联盟》的网游提升幅度甚至超过 40%。


被吐槽了多年挤牙膏的英特尔忽然突飞猛进,确实叫人很不习惯。在 12 代酷睿上有很多首发亮点值得关注:


  • 首款采用 Intel 7(10nm Enhanced SuperFin)制成工艺的桌面处理器

  • 首款采用混合架构设计的 x86 桌面处理器

  • 首发支持 DDR5 内存

  • 首发支持 PCIe5.0 标准


其中,全新的混合架构设计被英特尔称为“x86 平台最具颠覆性的一次变化”,这也是第 12 代酷睿性能大增的重要因素。



过去无论是 AMD、英特尔的 4 核、8 核还是 16 核等多核处理器都采用的是“同构多核”架构,即各个核心的结构完全相同,地位也相等,既可以共享相同的代码,也可以让每个核心分头行动。


而像“异构多核”结构则多见于 Arm 等处理器,在处理器中区分大小核心,大核心负责核心运算,小核心则负责低功耗的任务,各司其职提高能效比。


第 12 代酷睿的混合架构,简单来说就是从原先的“同构多核”迈向了“异构多核”,将原本均一的核心区分为性能核(P-core)和能效核(E-core),新的设计思路让第 12 代酷睿在真实的多任务处理上有了性能大提升。



英特尔一共发布了 6 款处理器,分别是 8P+8E 16 核心、24 线程的 i9-12900K、i9-12900KF;8P+4E 12 核心、20 线程的 i7-12700K、i7-12700KF ;6P+4E 10 核心、16 线程的 i5-12600K、i5-12600KF


以 i9-12900K 为例,其核心架构分为 8 个 P-core,8 个 E-core,其中 P-core 支持超线程,共 24 线程。



采用了新的 Golden Cove 架构的 P-core 在单核性能上比 10 代和 11 代酷睿都有很大提升,基准频率达 3.2GHz,睿频最高 5.1GHz,睿频 Max 3.0 加速最高 5.2GHz。

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P-core 相比 10 代酷睿提升达 28%,看来升级 10nm 制成工艺确实对性能有明显提升。


E-core 的性能也同样亮眼。在 Arm 等传统的“大小核”架构中,小核的性能往往远不如大核,但 E-core 与 P-core 的单核性能并没有这么悬殊,E-core 比 10 代酷睿的单核性能还稍高,基准频率达 2.4GHz,睿频最高 3.9GHz。


这也印证了英特尔的说法:异构架构并不是为了省电而生,而是为了更好地提升效能,可以说是一根“双管齐下”的牙膏。



P+E 的混合结构对多线程处理能力的提升是显著的,i9-12900K(241W)相比 i9-11900K(250W)的多核性能要高 50%,并且功率还要更低,不仅“跑得快”还“不吃草”。


混合结构带来的另一大好处就是有更好的能效比,还是以 i9-12900K 为例,即使将它的功率降至 125W,它的多核性能也比上一代强 30%,再降至其四分之一 65W,仍能与之持平。


换句话说,现在再用它组一台 100W 左右的迷你电脑,性能就能赶上目前 250W 处理器的效能,确实是一次大幅度的技术进步。


二、Windows 11 才是 Alder Lake 的最佳拍档?


第 12 代酷睿的性能混合架构面临的首要挑战,就是如何高效地调度 P-core 和 E-core 不同的两种核心。


在最理想的情况下,一些对计算要求比较高的工作应该优先交给 P-core 处理,而一些像后台常驻应用则可以交给 E-core。



为此,英特尔开发了 Intel Thread Director(硬件线程调度器)功能,直接内置在 CPU 核心的硬件之上,配合 Windows 11 进行线程调度。



简单来说,像一些常规标量运算、向量浮点验算、机器学习等有高性能需求的负载线程,都会由调度器优先分配给 P-core 的最优核上。


而当有优先级更高的负载出现时,本来在 P-core 上跑着的简单负载就会被转移到 E-core 上,让 P-core 腾出功夫处理这些任务,这个调度过程由 Windows 11 来自主完成。


其中游戏直播便是一个典型的多任务场景。在游戏直播的过程中,处理器需要一边计算游戏图像,一边将游戏画面推流到直播平台,这时 P-core 就能负责高性能的图像处理,而 E-core 则负责可以后台持续的画面推流,分担计算压力。


基于混合架构,像游戏直播、视频剪辑等多任务场景的处理性能都会有一个很大的提升,不过这也基于一个前提:Windows 11 系统能够识别不同的应用程序并自动调度线程。


如果用户还在使用 Windows 10 系统,高效的混合架构还能发挥出作用吗?



英特尔称 Intel Thread Director 是基于 Windows 11 平台开发的,因此 Windows 10 并不能使用这种最有效的调度方式。


不过由于英特尔在 Windows 10 平台上开发过同样是混合架构的 Lakefield,Windows 10 也基本可以识别出 P-core 和 Ecore,并根据自己内建的工作调度策略来进行工作任务分配。


在大多数用户场景下,用户都很难感知到第 12 代酷睿在 Windows 10 和 Windows 11 的性能区别。


但对于一些像 Benchmark 等性能测试软件,如果 Windows 10 没有将所有负载都调度在 P-core 上,那么还是有可能得到差异比较明显的测试结果。


三、新的技术变革才刚刚打响


英特尔对混合架构的构想由来已久,在 Alder Lake 之前,英特尔在 2018 年就曾推出过 1+4 混合核心设计的 Lakefield 移动处理器,并在 2020 年推出了相应产品。


作为英特尔初次试水混合架构之作,Lakefield 的设计更接近传统的“大小核”概念,其核心架构由 1 颗第 10 代 i3、i5 等级的 Sunny Cove 核心与 4 颗 P 系列 Atom 等级的 Tremont 核心组成。


Lakefield 总体而言并不算是一次成功的尝试,由于它面向的是移动端平台,英特尔更侧重于增加其电池续航时间,这种取舍导致它的处理性能并不突出。


在推出了 Galaxy Book S、ThinkPad X1 Fold、Surface Neo 等几款轻薄型产品后,Lakefield 很快便进入了产品末期,并于在今年年中停产。


出师未捷的 Lakefield 让英特尔累计了很多设计混合架构的经验,这也被应用在了 Alder Lake 的研发上,例如重要的 Thread Director 线程调度器,便是基于 Lakefield 上的早期版本开发而来。


Alder Lake 和 Lakefield 最大的差异就在于,Alder Lake 的混合架构是以性能为优先设计,其 E-core 已经达到了第 10 代酷睿同频率下的单核性能,几乎相当于 Lakefield 的“大核”。


因此套用传统的“大小核”结构解释 Alder Lake 的性能混合架构并不完全准确,因为其 P-core 和 E-core 的性能、地位之差要比传统概念来得更小。



有了单核性能表现不俗的 E-core 加入,Alder Lake 能够以更低的能耗提升 CPU 的多线程多任务处理性能,而不用一味地打磨、堆砌 P-core,以此达到更好的能耗比,这不仅对桌面级平台有显着意义,在笔记本上也能发挥出更大的作用。


根据英特尔公布的消息,第 12 代酷睿桌面端和移动端都是基于 Intel 7 工艺制成,并且都采用了全新的混合架构,新的 Alder Lake 只是个开始。


这不禁让人期待,接下来登场的混合架构第 12 代移动端(6+8,共 20 线程)和超低功耗端处理器(2+8,共 12 线程)会给笔记本、Windows 平板等设备带来怎样优秀的能耗比表现,接下来要发布的轻薄本或游戏本很可能要迎来一次性能爆发。


本文来自微信公众号:爱范儿(ID:ifanr),作者:黄智健

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     发布于 2021-11-01 00:04:22  回复
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