展望12代酷睿Alder Lake:15年来最大升级 性能全面爆发?
Intel將在3月中旬正式發(fā)售第11代酷睿處理器桌面版,也就是代號(hào)為RocketLake-S的產(chǎn)品。作為最后一代14nm桌面處理器,RocketLake-S對(duì)內(nèi)核進(jìn)行了更新,使用全新設(shè)計(jì)的CypressCove微架構(gòu)換掉了沿用數(shù)年的Skylake,以帶來(lái)19%的同頻性能(IPC)提升。
不過(guò)根據(jù)目前的消息顯示,第11代酷睿RocketLake-S可以稱(chēng)得上是過(guò)渡產(chǎn)品,因?yàn)樾阅芴嵘蟮牡?2代酷睿AlderLake家族有望在今年年底前上市,并首發(fā)桌面平臺(tái)。
雖然第12代AlderLake還沒(méi)有正式發(fā)布,但I(xiàn)ntel已經(jīng)在多次活動(dòng)中對(duì)其進(jìn)行了預(yù)熱,Intel高級(jí)副總裁、首席架構(gòu)師,兼Intel架構(gòu)、圖形與軟件部門(mén)總經(jīng)理RajaKoduri在2020年架構(gòu)日接受了外媒福布斯采訪時(shí)也曾表示“Alder Lake是自2006年酷睿2雙核之后,最大的一次架構(gòu)升級(jí),性能非常讓人興奮”。
那么作為被Intel寄予厚望的產(chǎn)品,第12代酷睿AlderLake又將如何做到全面的性能提升呢?筆者根據(jù)目前的信息(包含Intel官方資料、外媒曝料、流出的測(cè)試數(shù)據(jù)等),對(duì)其進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析與預(yù)測(cè)。
Intel在CES2021展會(huì)中,透露的關(guān)于AlderLake的信息:
預(yù)計(jì)在2021年下半年開(kāi)始批量生產(chǎn)
采用Hybrid混合架構(gòu),也就是俗稱(chēng)的“大小核”設(shè)計(jì)
兩個(gè)全新的內(nèi)核微架構(gòu),分別為高性能大核心GoldenCove與高能耗比小核心Gracemont
最高規(guī)格為16核心24線程(8個(gè)大核心開(kāi)啟超線程,8個(gè)小核心暫無(wú)超線程)
10nmEnhancedSuperFin制程工藝,也是Intel第一代大批量發(fā)售的10nm桌面版處理器
LGA1700接口和新的主板芯片組
支持PCIe5.0協(xié)議和全新DDR5內(nèi)存,同時(shí)兼容DDR4內(nèi)存
包含AlderLake-S/-P/-M等多個(gè)系列,覆蓋從桌面到輕薄本等不同平臺(tái)
Xe LP架構(gòu)的Gen 12核顯
全新的硬件調(diào)度機(jī)制
超強(qiáng)力的大核心
處理器的內(nèi)核微架構(gòu)至關(guān)重要,是決定處理器性能及能耗表現(xiàn)的重要指標(biāo)之一。如果只是片面的追求高頻率或多核心數(shù)量,而忽略了內(nèi)核微架構(gòu)的升級(jí)迭代,導(dǎo)致IPC停滯不前,那產(chǎn)品就會(huì)陷入高頻低能、多核低能的尷尬境地,當(dāng)年AMD的FX推土機(jī)系列以及Intel的奔騰4/奔騰D就是反面教材。
而作為被稱(chēng)作“第二個(gè)酷睿2雙核”的產(chǎn)品,Intel表示第12代酷睿AlderLake的內(nèi)核微架構(gòu)將會(huì)脫胎換骨,由高性能大核心GoldenCove與高能耗比小核心Gracemont共同組成,兩個(gè)微架構(gòu)均帶來(lái)了顯著的IPC增長(zhǎng)。
在2018年的架構(gòu)日上,Intel曾對(duì)外公布了2019-2023年的處理器內(nèi)核微架構(gòu)路線圖,分為Core和Atom兩個(gè)系列,其中Core系列為大核心微架構(gòu),Atom系列為小核心微架構(gòu)。
先來(lái)看大核心部分,SunnyCove是第10代酷睿IceLake的內(nèi)核微架構(gòu),在2019年下半年上市。SunnyCove及其衍生物是Intel繼SandyBridge、Haswell、Skylake后的下一個(gè)重點(diǎn)微架構(gòu),Intel表示SunnyCove相比Skylake做到了更深(Deeper)、更寬(Wider)、更智能(Smarter)。
Haswell、Skylake、IceLake(SunnyCove)三大內(nèi)核微架構(gòu)參數(shù)對(duì)比,可以看到SunnyCove的L1數(shù)據(jù)緩存、L2緩存、L2TLB、訪存L/S亂序緩沖區(qū)都做到了明顯更大,同時(shí)ROB亂序提交重排緩沖區(qū)提高到352個(gè)隊(duì)列。
下圖左為Skylake,右為SunnyCove,可以看到憑借更大的緩沖區(qū)、更寬的流水線以及更多的執(zhí)行單元,再結(jié)合AVX-512指令集及其豐富的拓展指令,最終SunnyCove呈現(xiàn)出了顯著的IPC增長(zhǎng)。
接替SunnyCove的是2020年的WillowCove,應(yīng)用于第11代酷睿TigerLake系列產(chǎn)品線中,從微架構(gòu)層面上看,WillowCove可以看成是SunnyCove的衍生物,對(duì)緩存系統(tǒng)進(jìn)行了改進(jìn),大幅度增加了每核心L2緩存容量(Skylake256KB、SunnyCove512KB、WillowCove1.25MB),適當(dāng)增加每核心L3緩存容量(從2MB提高到3MB)、并將L3緩存改為Non-inclusive非包含式。
由于兩個(gè)微架構(gòu)設(shè)計(jì)的高度趨同,因此WillowCove對(duì)SunnyCove的IPC提升并不顯著,TigerLake對(duì)比IceLake的性能提升,主要是依靠10nmSuperFin制程工藝的高頻率特性。
除此之外,WillowCove還支持Control-flowEnforcementTechnology技術(shù)(縮寫(xiě)為CET),以應(yīng)對(duì)側(cè)信道攻擊,增強(qiáng)安全性。
而按照路線圖表示,Intel將在2021年推出下一代微架構(gòu)GoldenCove,也就是第12代酷睿AlderLake將采用的大核心,Intel的在路線圖中說(shuō)明GoldenCove并不是WillowCove那樣的小修小改,將重點(diǎn)提高單線程性能及AI性能。
2020年架構(gòu)日的官方路線圖,與上次架構(gòu)日基本相同。
而此前,JimKeller在Intel任職期間的演講中提到,SunnyCove的下一代微架構(gòu)(或許就是GoldenCove)將會(huì)顯著變大,性能提升更接近線性。
而外媒也爆料,GoldenCove對(duì)比WillowCove,將會(huì)帶來(lái)更顯著的IPC同頻增長(zhǎng),幅度在20%附近,而對(duì)比目前的Skylake,IPC提升甚至接近50%,可謂是非常驚人。
“小”核心及混合架構(gòu)
第12代酷睿AlderLake是Intel第二代Hybrid混合架構(gòu)設(shè)計(jì)的處理器,除了采用IPC大幅提高的高性能大核心GoldenCove以外,與之相搭配的小核心Gracemont同樣非常值得期待。
回顧2019到2020年,Intel在發(fā)布搭載SunnyCove/WillowCove大核心產(chǎn)品的同時(shí),也對(duì)小核心進(jìn)行了更新升級(jí)。Atomx6000E(ElkhartLake)、全新奔騰銀牌/賽揚(yáng)(JasperLake),以及初代Hybrid混合架構(gòu)處理器Lakefield,均應(yīng)用了Tremont小核心。
或許是因?yàn)槠瘘c(diǎn)較低的原因,Tremont對(duì)比上一代GoldmontPlus進(jìn)步極大,根據(jù)SPECCPU2006和SPECCPU2017測(cè)試結(jié)果顯示,單線程平均IPC提升超過(guò)了30%。
而在Lakefield處理器的表現(xiàn)中,Intel表示在特定的功耗區(qū)間內(nèi),尤其是需求多核低頻的應(yīng)用負(fù)載場(chǎng)景下,4個(gè)Tremont小核心組成的計(jì)算集群可提供比1個(gè)SunnyCove大核心更好的性能及能耗比。
值得注意的是,4個(gè)Tremont小核心與1個(gè)SunnyCove大核心面積相差不大,所以大小核設(shè)計(jì)除了可以增強(qiáng)能耗比以外,還能在某種意義上降低成本。
而對(duì)于DIY玩家們常用的免費(fèi)測(cè)試軟件(如CinebenchR20、Geekbench5等),根據(jù)CPU-Monkey網(wǎng)站的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表示,Tremont小核心的同頻性能已經(jīng)能夠做到接近Haswell,與Skylake的差距已經(jīng)不大。
根據(jù)Intel官方在兩次架構(gòu)日中所表述的信息,Gracemont相比于Tremont,將繼續(xù)提升IPC,如果延續(xù)此前幾代的小核心進(jìn)步速度,那么Gracemont的IPC有望達(dá)到甚至超越曾經(jīng)的大核心Skylake,同時(shí)能耗表現(xiàn)還將更為出色。
而觀察資料中的細(xì)節(jié),可以發(fā)現(xiàn)Gracemont還將強(qiáng)化VectorPerf,也就是矢量性能,這或許意味著Gracemont將支持AVX2指令,補(bǔ)上以往幾代小核微架構(gòu)最后的短板。
總的來(lái)說(shuō),Gracemont雖然在搭配GoldenCove使用時(shí)充當(dāng)小核心,但它本身的性能卻并不弱,所謂的“小”也只是相對(duì)的。
AlderLake雖然是Intel第二代Hybrid混合架構(gòu)設(shè)計(jì)的處理器,但I(xiàn)ntel曾表示AlderLake是PerformanceHybrid,主打高性能,而不是Lakefield那樣純粹的低功耗處理器。
AlderLake-S桌面端最高將提供16(8+8)核心24線程的規(guī)格(下圖的Geekbench5頻率識(shí)別錯(cuò)誤),移動(dòng)端AlderLake-P可提供14(6+8)核心20線程,其中GoldenCove大核心開(kāi)啟超線程,Gracemont小核心暫無(wú)超線程。
結(jié)合兩個(gè)強(qiáng)力的全新內(nèi)核微架構(gòu),如果操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件可以根據(jù)負(fù)載類(lèi)型對(duì)不同核心進(jìn)行靈活調(diào)度,那么AlderLake將在單核性能、多核性能以及能耗比三個(gè)方面都將沒(méi)有短板,獲得全面的躍進(jìn)。
桌面端終于有了10nm,還是終極版!
影響處理器性能及能耗表現(xiàn)的不僅是內(nèi)核微架構(gòu)設(shè)計(jì),制程工藝也是重中之重,Intel在2019年量產(chǎn)了10nm,并同步推出搭載SunnyCove架構(gòu)的IceLake-U第10代酷睿移動(dòng)處理器;
2020年推出的TigerLake-UP3第11代酷睿移動(dòng)處理器,則采用經(jīng)過(guò)全面優(yōu)化的10nmSuperFin技術(shù),將增強(qiáng)型FinFET和SuperMIM電容器相結(jié)合,將頻率大幅提高,實(shí)現(xiàn)了歷史上最大幅度的節(jié)點(diǎn)內(nèi)性能提升。
但是,這兩代10nm酷睿處理器僅限于低功耗的移動(dòng)平臺(tái),面向高性能桌面平臺(tái)連續(xù)兩代無(wú)緣10nm,這讓很多玩家深表遺憾。
而到了第12代酷睿AlderLake系列,桌面平臺(tái)終于要熬出了頭,種種跡象標(biāo)明,第12代酷睿將在桌面平臺(tái)完成首發(fā),也就是AlderLake-S系列。
在年初的財(cái)報(bào)會(huì)議中,Intel表示首款10nm桌面處理器AlderLake已經(jīng)在給客戶(hù)送取樣品。
作為Intel首款10nm桌面處理器,Intel表示AlderLake將采用10nm的終極版本,也就是10nmEnhancedSuperFin技術(shù),相比于TigerLake的10nmSuperFin做到了進(jìn)一步優(yōu)化,睿頻上限以及同頻功耗都有望做到進(jìn)一步降低。
再匹配上全新設(shè)計(jì)的GoldenCove與Gracemont內(nèi)核微架構(gòu),以實(shí)現(xiàn)全面的性能提升和能耗比改進(jìn)。
當(dāng)然,說(shuō)一句額外話(huà),基于10nmEnhancedSuperFin技術(shù)打造的產(chǎn)品也不止于第12代酷睿AlderLake,還包括新一代至強(qiáng)可拓展處理器SapphireRapids......
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除了內(nèi)核微架構(gòu)與制程工藝的進(jìn)化以外,第12代酷睿AlderLake的平臺(tái)整體也將獲得全面升級(jí)。首先是內(nèi)存控制器,AlderLake將支持DDR5內(nèi)存,考慮到AMDZen4微架構(gòu)的產(chǎn)品將在2022年發(fā)布,AlderLake平臺(tái)將是DDR5內(nèi)存在消費(fèi)級(jí)市場(chǎng)的首次大規(guī)模應(yīng)用。
目前,已經(jīng)有部分內(nèi)存廠商公布了DDR5內(nèi)存的規(guī)格,工作電壓僅1.1V,4800MHz頻率起步,(DDR4內(nèi)存的JEDEC標(biāo)準(zhǔn)最高頻率為3200MHz)、單條容量高達(dá)64GB,相比DDR4內(nèi)存頻率更高,容量更大、功耗更低,以帶來(lái)顯著的平臺(tái)綜合性能提升。
而在核顯方面,第12代酷睿AlderLake將會(huì)采用XeLP微架構(gòu)(移動(dòng)平臺(tái)為96EU?桌面平臺(tái)為32EU?),考慮到輕薄本評(píng)測(cè)中內(nèi)存帶寬對(duì)Xe架構(gòu)核顯性能的顯著影響,預(yù)計(jì)在高頻DDR5內(nèi)存的加持下,AlderLake的核顯性能也將顯著強(qiáng)于同規(guī)格的TigerLake與RocketLake。
與此同時(shí),AlderLake還將支持PCIe5.0協(xié)議,帶寬將比PCIe4.0進(jìn)一步翻倍,以更好支持未來(lái)的高性能獨(dú)立顯卡及旗艦固態(tài)硬盤(pán)。
第12代酷睿桌面版AlderLake-S的泄露樣片(來(lái)源于VIDEOCARDZ),通過(guò)圖片可以發(fā)現(xiàn)AlderLake-S的面積顯著擴(kuò)大,針腳數(shù)量也增加了很多。
因此AlderLake-S需要搭配LGA1700接口的全新600系列芯片組主板使用。當(dāng)然根據(jù)外媒曝料,LGA1700接口除支持AlderLake-S以外,至少還可支持下一代桌面處理器,是一個(gè)長(zhǎng)期平臺(tái)。
Intel至少在3次官方正式活動(dòng)中(2020架構(gòu)日、2020第四季度財(cái)報(bào)會(huì)議、CES2021展會(huì))宣布AlderLake將于2021年下半年正式發(fā)布,可見(jiàn)Intel對(duì)其寄予了極高的期望。
總結(jié)一下,根據(jù)目前所知道的信息,第12代酷睿AlderLake融合了最新的微架構(gòu)、強(qiáng)大的核顯、經(jīng)過(guò)多次優(yōu)化的制程工藝、并支持全面的外圍設(shè)備等,是Intel近年來(lái)多個(gè)先進(jìn)技術(shù)的結(jié)晶,也堪稱(chēng)是X86架構(gòu)處理器的重大突破!
有助于讓Intel在消費(fèi)級(jí)市場(chǎng),獲得全面的性能領(lǐng)先地位。當(dāng)然,AlderLake距離正式發(fā)布還有一些時(shí)間,讓我們敬請(qǐng)期待吧!
而在下月,PConline評(píng)測(cè)室將帶來(lái)第11代酷睿桌面版RocketLake-S的首發(fā)評(píng)測(cè),作為承上啟下的一代產(chǎn)品,RocketLake-S又將有何亮點(diǎn)?同樣值得關(guān)注!
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的展望12代酷睿Alder Lake:15年来最大升级 性能全面爆发?的全部?jī)?nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。
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