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你懂得

众所周知,在AMD锐龙处理器出来之前,英特尔一向是公然以牙膏厂自居的。自从酷睿i系列架构在2008年轰然出世,初次见面就把隔壁AMD全家FX,X4系列打成渣。2010年初,i系列推出低端的双核四线程的i3-530,直接秒了AMD的全线4核。酷睿i系列让AMD从此沉沦七八年,徘徊在破产边缘,要不是游戏机市场的稳定订单,AMD怕不是已经倒闭。然而到了2017年,新的i3-7100还在延续系列优良传统,依然是双核4线程设计,连续7代产品更迭,无重大改进,这在整个CPU发展历史也不算罕见,也不仅仅是14nm后面无数个+++++的工艺。举个例子:隔壁诺基亚90nm工艺的ARM926也是战斗了10年之久,可以说跟英特尔卧龙凤雏了属于是。但是说回来,本章只关注酷睿i架构本身,想看其他的东西的话,我可以以后慢慢写。


那么问题来了,为何英特尔酷睿i系列,就算i3也是吊打隔壁AMD的速龙全家?为何8核心的FX8350就是那么拉胯?首先这个问题呢,说起来懂得都懂,不懂的也仅仅是不懂,如果你还是想懂,那得让我们回到2009年,回顾第一代酷睿i系列的设计思路。本系列就是说人话谈技术,简单说清楚它们的思路跟区别。了解了酷睿是如何压倒性打败推土机系列的原因,才能在一代酷睿基础上理解规模倍数化的8代酷睿,然后对比12代见证翻天覆地。

这是2008年的Q8400的结构图

这是2008年的酷睿i7 920的架构图

上面两张图,是同样出现在2008年的英特尔4核心处理器,Q8400,跟第一代酷睿i7-920。它们更像是同代产品的技术路线区别。Q8400的未来是无限套娃的胶水多核,i7的未来是有限的核心数量但是更强的单核性能。可以看到单看CPU每个核心部分,区别不是很大,模块结构相似,频率都是2.66GHZ,CPU核心晶体管数目相似,可以预见的是单核性能差距不大。但是,i7-920是“真4核”,Q8400就有点胶水4核那味了,两个双核绑一起,通过FSB总线通信,延迟大。第二个不同点是,i7-920具备超线程技术,Q8400只有4线程。第三个不同点,是i7-920具备创新性的L3缓存,就是俗称的三级缓存,Q8400只有传统的2级缓存。第四个不同点,是i7-920集成了内存控制器,这个对单核性能影响不大,毕竟可以用主板加持。如果跑个分看看呢,它们的区别在这里。

win7下,都用cinebench R10跑分,i7-920:单核3230,多线程:13260

Q8400:单核3199,多线程:11446

第一代酷睿i7 920,与同门四核Q8200。它们电脑的单核性能相似,多线程性能差距巨大。可以这么简单理解,第一代i7是引入了超线程技术后的Q8系列四核处理器。当然,它的改变不止于此。QPI总线的引入,大大降低了延迟。然后三级缓存增加命中率,排列列表被增大,CPU可以更快速的处理指令。至今,酷睿i系列的三级缓存容量也是非常重要的性能指标。

它们之间的差距呢,可以用两张沙雕图来解释:

i7就是英特尔真四核的第一代完善品



第一代酷睿i7,其实是英特尔技术电脑路线的完善品,是英特尔第一款完善结构的4核心处理器产品。其实初代酷睿它的核心思路很简单,把所有的核心通过一条总线连接在一起,大大降低延迟,再通过统一的L3缓存增加命中率提高单核心性能。代价是L3缓存非常占用芯片面积,近三分之一的芯片都是缓存,在AMD看来这是浪费,毕竟芯片面积多一平方毫米都是钱,这是后话了。但是毋庸置疑,一代酷睿i7的设计是完善的,这个设计也延续到了后来所有的酷睿i系列,包括12代处理器。本期的内容就这么多,下期走近CPU单核性能,来谈谈为何酷睿i系列十几年来单核性能进步有限。