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浅谈Intel与AMD的CPU大战

来源于 数码通 2023-10-04 06:20

CPUIntelAMD

之间的CPU之战

英特尔无休无止的10nm噩梦让它付出了巨大的代价。

这一切都要从2014年9月5日说起。那天,Intel推出了基于“Broadwell”的第五代Core M芯片,这是第一批公司的采用14nm制造工艺处理器制造。尽管一些制造问题导致 Broadwell 的发布时间推迟,但英特尔的产品处于处理器技术的前沿。 AMD以其优秀的Bulldozer架构仍然停留在28nm工艺上。仅仅一个月后,苹果 iPad Air 2 就推出了搭载定制 A8X 芯片的产品,虽然该芯片在 Geekbench 中无法与英特尔旧款 Haswell CPU 相媲美,但也已经很接近了。

六年后,英特尔已经落后了。英特尔第十代酷睿桌面处理器仍然采用(升级版)14nm工艺。 AMD 的 Ryzen 芯片夺得了计算桂冠,而即将推出的 Ryzen 5000 CPU 则旨在夺得游戏桂冠,即英特尔的桌面堡垒。与此同时,苹果正在做一件不可思议的事情:将 Mac 从 x86 CPU 切换到其定制的 Arm 芯片。如果说苹果在 2009 年的“Bumpgate”之后退出 Nvidia GPU 有什么迹象的话,那就是它不会卷土重来。

英特尔是如何走到这一步的?让我们看看企业是如何从濒临死亡中迷失方向的。

通向 10nm 的漫漫长路

事实证明,事情不应该是这样的。英特尔最初的路线图预计 10nm 芯片将于 2016 年推出,更先进的 7nm 芯片将于 2018 年推出。然后,延迟开始了。

英特尔吹捧的“tick-tock”制造工艺的消亡成为煤矿里的金丝雀。多年来,英特尔的处理器遵循着一种节奏,一代又一代地发布了具有更小制造工艺的升级版CPU,然后在第二年发布了基于更小工艺的新微架构。勾选;滴答滴答。对于当时陷入困境的 AMD 来说,无情的创新听起来一定像是末日来临。

麻烦的 10nm 工艺扼杀了它。 2016 年初,英特尔确认蜱虫已经死亡,并在流程中添加了第三行,称为“优化”。英特尔第七代“Kaby Lake”处理器被贴上2017年首款“优化”架构的标签,是继Broadwell、Skylake推出后的又一款14nm芯片。考虑到英特尔尚未发布 10nm 桌面处理器,因此此后没有提及 tik-tock 和 tik-tock 优化也就不足为奇了。

Tick-tock的消亡显然推迟了10nm的到来。最初计划于 2016 年发布,但当年年初,英特尔表示其首款 10nm 芯片将于 2017 年下半年推出,名为“Cannon Lake”,它集中体现了优化的 Kaby Lake 架构。它要到 2018 年中期才会发布,并且仅在少数禁用集成显卡的低端系统上可用。那年晚些时候,我们说,“坎农湖几乎没有任何合理的体积。”这次发布的结果非常糟糕,以至于当英特尔在 2018 年 12 月向媒体发布 10 纳米“Sunny Cove”核心时,它还发誓要尽可能将其架构和 IP 与制造工艺脱钩,以防止这种情况再次发生。

英特尔首席执行官鲍勃·斯旺 (Bob Swan) 在 2019 年中期举行的《财富》(Ftune)头脑风暴技术会议上将其雄心壮志的延迟归咎于该公司悠久的历史。 “在日益困难的时期,我们设定了越来越大的目标。因此我们花了更长的时间。在可预测性非常重要的时候,我们优先考虑了性能,”他说。解释。 “简短的故事是我们从中学到的,我们将在今年推出 10nm 节点。我们的 7nm 节点将在两年内过时,并且缩放比例将达到 2.0 倍,所以回到历史摩尔定律规律曲线。”

这些 10 纳米 Sunny Cove 核心确实于 2019 年 8 月以第十代“Ice Lake”处理器的形式登陆笔记本电脑计算机。是的,10 纳米确实已成为现实,至少在笔记本电脑中是如此。英特尔的桌面产品仍然采用14nm工艺。即使在延迟了三年之后,实际的 10nm CPU 内核仍然具有较低的时钟速度,并且并不令人印象深刻。

我们的性能分析表明,Ice Lake 的真正吸引力在于其显着升级的图形功能。我们说:“我们的一般结论是,在大多数传统应用中,CPU 与当今的笔记本电脑相当或比它们更快,但不会通过改进的加密、人工智能或编码功能来实现特效。”但是,在涉及的应用中这些功能,这是对现有 14nm 芯片的重大升级。”不过,这表明英特尔的“第 10 代”Comet Lake H 游戏处理器继续使用 14nm 工艺并超越时钟速度。更新的第 11 代 10nm“Tiger Lake”芯片由于创新的“SuperFIN”晶体管设计等改进,可以在小型笔记本电脑中提供更大的单芯片。线程性能有所提高,但目前仍主要限于超轻薄笔记本电脑。

英特尔台式机 CPU 看起来仍然是冠军。

英特尔已经存在六年了。它一直在微调其 14 纳米处理器的性能,引入了 AVX-512 指令、Thunderbolt 3、Wi-Fi 6 以及显着增强的集成显卡等功能。

英特尔还一直在推动 14 纳米技术的发展,使其难以跟上竞争格局。虽然 14 纳米 Core i7-6700K 有四个核心和 4.2 GHz Turbo 速度,但新的 10 核、20 线程 Core i9-10900K 在最佳条件下可以达到 5.3GHz。这可能就是我们还没有看到 10nm 处理器出现在桌面上的原因。英特尔对 14 纳米架构进行了如此精细的调整,以至于很难想象更新的 10 纳米架构能够接近相同的原始速度。

AMD的崛起

英特尔的10纳米斗争为竞争对手打开了大门。

AMD全新12核Ryzen 9 3900X是主流性能CPU的新王者。

在灾难性的推土机事件之后,AMD 凭借采用台积电最先进处理节点构建的新型 Ryzen 处理器,大幅夺回了桂冠。 Ryzen 于 2017 年首次亮相,是一款 14 纳米怪兽,其核心在多线程任务和整体价值方面击败了英特尔,但在游戏性能方面落后。更低的价格和显着的 IPC 改进帮助第二代 Ryzen 取代了英特尔的第八代酷睿 i7,成为我们推荐的旗舰处理器。然后,随着Intel陷入14nm,AMD凭借其基于先进7nm工艺并支持快速PCIe 4.0存储的第三代Ryzen CPU占据了技术领先地位。 (英特尔最新第10代芯片仍采用PCIe 3.0。)

“我们可能是十分之九的拥有高端 CPU 的消费者想要购买 Ryzen 9 3900X(通过 Core i9-9900K),”我们在评论中宣称。 AMD 随后发布了更快的 16 核 Ryzen 9 3950X,只是为了击败英特尔。如果您想了解更多信息,请查看我们对 AMD Ryzen 如何在 15 年后从英特尔手中夺得计算桂冠的回顾。

Ryzen 处理器在我们的最佳 CPU 列表中占据主导地位,而 AMD 则充分利用了这一优势。该公司已连续 10 个季度获得市场份额,自 2013 年以来首次达到近 20% 的台式机市场份额。今年 2 月份,Ryzen 台式机 CPU 占德国发烧友集中的 Mindfactory 销量的 86%并连续多年位居亚马逊CPU畅销榜榜首。 “在台式机上,对我们最新的 Ryzen 3000 和上一代 Ryzen 2000 处理器系列的整体需求一直很强劲,这两个类别继续位居零售商畅销榜榜首,并且在许多全球顶级零售商中,高端处理器的销售份额超过了50%,”Su Lisa 在 4 月份告诉投资者。

11月5日,AMD计划完成与Ryzen 5000处理器的合作。随着 IPC 大幅提升 19%,Ryzen 5000 处理器将在游戏性能方面超越其 Core 竞争对手。一流的游戏性能帮助英特尔在 AMD 台式机复兴之际保持竞争力。如果 Ryzen 5000 成功夺得桂冠,即使第 11 代“Rocket Lake”CPU 在 2021 年第一季度的某个时候推出,英特尔的桌面未来也将显得黯淡。尽管如此,Leakers 希望 Rocket Lake 能够继续下去采用14nm工艺。对于较新的微架构,它可能会放弃英特尔古老的基于 Skylake 的核心。

华硕 rog zephyrus g14 华硕

2020 年 3 月 30 日透露,华硕 ROG Zephyrus G14 是第一款使用 AMD Ryzen 9 4900HS 移动 CPU 的笔记本电脑。

对于英特尔来说更糟糕的是,2020 年的 7nm Ryzen 4000 移动芯片所提供的性能是除了高端基于英特尔的系统之外的所有系统都无法比拟的(尽管英特尔的全新 10nm“Tiger Lake”芯片在小型便携式笔记本电脑中表现出色)。我们在评测中表示:“当审视 AMD 的 Ryzen 4000 时,你必须明白,在 AMD 50 年的历史中,它从未在笔记本电脑领域击败过英特尔。” “……AMD 的 Ryzen 4000 可以支持两倍甚至三倍重量的笔记本电脑。坦白说,这是我们没想到的。毫无疑问,Ryzen 4000 是我们多年来见过的最具颠覆性性能的笔记本电脑 CPU。”

笔记本电脑仍然是英特尔的重要堡垒,但 AMD 正在失败。华硕 ROG Zephyrus G14、宏碁 Swift 3 和戴尔 G5 15 SE 等笔记本电脑以杀手级价格提供杀手级性能。 AMD预计2020年市场上将有超过100款搭载Ryzen 4000的笔记本电脑上市。

Arm Mac

现在,人们期待已久但仍然疯狂的鞋子已经落下:苹果正在放弃 Mac 中的英特尔 x86 处理器,转而使用自己的 A 系列 Arm 芯片。

苹果公司透露了未来 Mac 上 Arm 处理器的一些功能。

历来,苹果公司对于那些不符合期望的合作伙伴都缺乏耐心。过去五年来,英特尔的处理器在性能升级方面一直停滞不前,公司领导层对此并不满意。

这段时间,苹果自己的硬件团队一直在努力获得奖牌。 Ars Technica 的测试表明,新款 iPad Pro 内置的 A12Z Bionic 在单核和多核测试中的 GeekBench 分数均高于 2020 款 MacBook 中的 Core i5。尽管 iPad Pro 的散热限制更严格,但它的单线程性能实际上更接近 2019 款 MacBook Pro 中的 Core i9。

GeekBench 只是一个基准测试,在高端 MacBook Pro 中使用英特尔至强芯片将是一项艰巨的挑战。尽管如此,苹果显然认为自己的未来比英特尔更有保障。从 Intel 到 ARM 的过渡对于 Mac 用户来说将是痛苦的,但看看 Apple 的工程师现在是如何束手无策应该会很有趣。

不管怎样,这都是英特尔一系列重大损失中的又一打击。 NetMarketShare 认为 MacOS 约占整个 PC 市场的 10%,而该分析公司认为 Mac 季度销量大致处于同一水平。失去 10% 的宝贵笔记本电脑市场是一种痛苦,特别是当你考虑到 AMD 正在台式机和服务器市场吸引更多客户,并且还大力参与笔记本电脑集成时。当你把它们加在一起时,所有这些小损失开始显得巨大。

Acer Swift 5 是第一款配备英特尔下一代“Tiger Lake”CPU 和升级版 Xe 显卡的笔记本电脑。

苹果宣布移动日后,宏碁推出了全球首款搭载英特尔 10nm+ Tiger Lake 芯片和 Xe 显卡的笔记本电脑,我们现在知道它非常出色。不要认为这是巧合。英特尔现在正在赚钱,但它正在为未来而战,受到苹果和复兴的AMD的左右打击。 Tiger Lake 需要给人留下深刻的印象,或者至少坚持下去。

英特尔永无休止的 10 纳米噩梦成本高昂,但 Chipzilla 此后奋起反击。近 15 年前,AMD 凭借 Athlon 64 的胜利震惊了世界,而英特尔则以惊人成功的酷睿架构做出回应,预示着十多年来无与伦比的统治地位。这种事可能会再次发生,但这次成功的机会似乎很小。 AMD 正在全力以赴,而苹果却没有回来。经过十年的停滞之后,英特尔面临着一场硬仗。

英特尔表示将于 2021 年开始生产先进的 7 纳米芯片。该公司尚未宣布任何用于台式机的 10 纳米酷睿芯片。我们将拭目以待事态如何发展。
编辑:tzh

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