处理器战争。 青兔与红龟的故事

英特尔与AMD在处理器市场上的对抗历史可以追溯到90年代后半叶。 宏伟变革、进入主流的时代，英特尔奔腾被定位为通用解决方案，Intel Inside几乎成为世界上最知名的口号，不仅在蓝色的历史上留下了明亮的一页，红色——从K6一代开始，AMD在很多细分市场孜孜不倦地与Intel竞争。 然而，稍晚一些的阶段（即 XNUMX 年代上半叶）发生的事件在传奇的酷睿架构的出现中发挥了至关重要的作用，该架构仍然是英特尔处理器系​​列的基础。

一些历史、起源和革命

2000 年代初在很大程度上与处理器发展的几个阶段有关 - 令人垂涎的 1 GHz 频率的竞赛、第一个双核处理器的出现以及大众桌面市场主导地位的激烈斗争。 在奔腾彻底过时、Athlon 64 X2进入市场后，英特尔推出了酷睿一代处理器，最终成为行业发展的转折点。

首款 Core 2 Duo 处理器于 2006 年 64 月底发布，距 Athlon 2 X4 发布一年多。 在新一代的工作中，英特尔主要以架构优化问题为指导，实现了代号为Conroe的第一代酷睿架构型号中已经达到的最高能效指标——比上一代产品高出一倍半。 Pentium 65 以及宣称的 64 W 热封装，钢制处理器也许是当时市场上最节能的处理器。 作为追赶者（这种情况很少发生），英特尔在新一代产品中通过 EM64T 架构实现了对 3 位操作的支持、一组新的 SSSE86 指令以及基于 xXNUMX 的虚拟化技术的广泛包。

Core 2 Duo 微处理器芯片

此外，Conroe处理器的关键特性之一是大容量的二级缓存，即使在当时，其对处理器整体性能的影响也非常明显。 在决定区分处理器段后，英特尔为该系列较年轻的代表（E2 和 E4）禁用了一半的 2 MB L6300 缓存，从而标记了初始段。 然而，核心的技术特性（与使用铅焊料相关的低发热和高能效）允许高级用户在先进的系统逻辑解决方案上实现令人难以置信的高频率 - 高质量主板使得超频 FSB 总线成为可能，将初级处理器的频率提高到 6400 GHz 或更高（总共提高了 3%），因此 E60 的成功复制品可以与它们的老兄弟 E6400 和 E6600 竞争，尽管代价是显着的温度风险。 然而，即使是适度的超频也有可能取得严重的结果 - 在基准测试中，较旧的处理器轻松取代了先进的 Athlon 6700 X64，标志着新的领导者和人们的最爱的地位。

此外，英特尔还推出了一场真正的革命——带有Q前缀的Kentsfield系列四核处理器，同样采用65纳米工艺打造，但采用了一个基板上两颗Core 2 Duo芯片的结构。 在实现了尽可能高的能源效率（平台消耗的能量与单独使用的两个晶体相同）后，英特尔首次展示了具有四个线程的系统的强大功能 - 在多媒体应用、存档和主动使用负载的重型游戏中跨多个线程的并行化（2007 年，这些是轰动一时的《孤岛危机》和同样具有标志性的《战争机器》），单处理器配置的性能差异可能高达 100%，这对于任何购买者来说都是一个令人难以置信的优势基于 Core 2 Quad 的系统。

将两个 C2D 粘合在一个基板上 - Core 2 Quad

与 Pentium 系列一样，最快的处理器被指定为带有 QX 前缀的 Extreme，并且以明显更高的价格提供给爱好者和 OEM 系统构建商。 65 nm 一代的冠军是 QX6850，频率为 3 GHz，快速 FSB 总线运行频率为 1333 MHz。 该处理器的售价为 999 美元。

当然，如此巨大的成功不能不面对AMD的竞争，但当时的红巨星还没有转向四核处理器的生产，所以为了对抗Intel的新产品，实验性的Quad FX平台与 NVidia 合作开发的产品仅展示并收到了一款华硕 L1N64 主板系列型号，设计为使用两个 Athlon FX X2 和 Opteron 处理器。

华硕L1N64

该平台被证明是主流中一项有趣的技术创新，但大量的技术惯例、巨大的功耗和平庸的性能（与QX6700型号相比）并没有让该平台成功争夺高端市场- 英特尔占据上风，四核 Phenom FX 处理器直到 2007 年 XNUMX 月才以红色出现，当时竞争对手已准备好采取下一步行动。

Penryn 系列本质上是 65 年推出的 2007 nm 芯片的所谓芯片收缩（芯片尺寸减小），于 20 年 2008 月 2 日随 Wolfdale 处理器首次上市，距离 AMD Phenom FX 发布仅两个月。 过渡到使用最新电介质和制造材料的 45 纳米工艺技术使我们能够进一步扩展核心架构的视野。 这些处理器获得了对 SSE4.1 的支持，支持新的省电功能（例如 Deep Power Down，它几乎将移动版本处理器上休眠状态下的功耗清零），而且还显着降低了温度 - 在某些测试中，差异与之前的Conroe系列相比，可以达到10度。 凭借频率和性能的提升，以及额外的二级缓存（Core 2 Duo 的容量增加到 2 MB），新款酷睿处理器在基准测试中保持了领先地位，为新一轮的激烈竞争铺平了道路。新时代的开始。 空前成功的时代，停滞与平静的时代。 酷睿i处理器的时代。

前进一步，后退归零。 第一代酷睿i7

早在 2008 年 2 月，英特尔就推出了新的 Nehalem 架构，这标志着当今每个用户都非常熟悉的 Core i 系列第一批处理器的发布。 与众所周知的Core XNUMX Duo不同，Nehalem架构最初在一个芯片上提供了四个物理核心，以及我们从AMD的技术创新中了解到的许多架构特性——集成内存控制器、共享三级缓存，以及取代 HyperTransport 的 QPI 接口。

英特尔酷睿 i7-970 微处理器芯片

随着内存控制器移至处理器下方，英特尔被迫重建整个缓存结构，减少二级缓存的大小，转而采用 2 MB 的统一三级缓存。 然而，这一步骤可以显着减少请求数量，并且将 L3 缓存减少到每个核心 8 KB，就多线程计算的工作速度而言，这是一个有效的解决方案，其中大部分负载被寻址到公共 L2 缓存。
除了缓存重组之外，英特尔还通过 Nehalem 向前迈出了一步，为处理器提供了对频率为 3 和 800 MHz 的 DDR1066 的支持（但是，第一个标准远未限制这些处理器），并摆脱了 DDR2 支持，与 AMD 不同，AMD 在 Phenom II 处理器中使用了向后兼容的原理，可在 AM2+ 和新的 AM3 插槽上使用。 Nehalem 中的内存控制器本身可以在三种模式之一下运行，分别在 64、128 或 192 位总线上具有 6 个、3 个或 XNUMX 个内存通道，这要归功于主板制造商在 PCB 上放置了多达 XNUMX 个 DIMM DDRXNUMX 内存连接器。 至于QPI接口，它取代了已经过时的FSB总线，使平台带宽至少增加了一倍——从提高内存频率要求的角度来看，这是一个特别好的解决方案。

被遗忘的超线程技术又回到了 Nehalem，赋予了四个强大的物理核心和八个虚拟线程，并催生了“正是 SMT”。 事实上，HT早在Pentium中就已经实现了，但从那以后Intel直到现在才考虑过它。

超线程技术

第一代Core i的另一个技术特点是缓存和内存控制器的本机运行频率，其配置涉及更改BIOS中的必要参数 - Intel建议将内存频率加倍以获得最佳运行，但即使是这么小的事情对于某些用户来说，这可能会成为一个问题，特别是在超频 QPI 总线（又名 BCLK 总线）时，因为只有带有 Extreme Edition 标签的极其昂贵的 i7-965 系列旗舰产品才获得未锁定的倍频器，而 940 和 920 则具有固定频率乘数分别为 22 和 20。

Nehalem 的物理尺寸（与 Core 2 Duo 相比，由于内存控制器移至外壳下，处理器尺寸略有增加）和虚拟尺寸都变得更大。

处理器尺寸比较

得益于对电源系统的“智能”监控，PCU（电源控制单元）控制器与 Turbo 模式一起，即使没有手动调节，也可以获得更高的频率（因此性能），仅有限铭牌值为 130 W。 确实，在许多情况下，可以通过更改 BIOS 设置来稍微推迟此限制，获得额外的 100-200 MHz。

总的来说，Nehalem 架构有很多优势——与 Core 2 Duo 相比，功耗显着提高、多线程性能、强大的内核以及对最新标准的支持。

第一代 i7 有一个误解，即存在两个插槽 LGA1366 和 LGA1156，它们具有相同的（乍一看）Core i7。 然而，这两组逻辑并不是出于贪婪公司的一时兴起，而是为了向 Lynnfield 架构过渡，这是 Core i 处理器系列开发的下一步。

至于来自AMD的竞争，这家红巨人并不急于转向新的革命性架构，急着跟上英特尔的步伐。 该公司利用旧版 K10 发布了 Phenom II，它成为第一代 Phenom 45 纳米工艺技术的过渡，没有任何重大的架构变化。

由于芯片面积的减少，AMD 能够使用额外的空间来容纳令人印象深刻的 L3 缓存，其结构（以及芯片上元素的总体布置）大致对应于 Intel 的 Nehalem 开发，但具有由于对经济性的渴望以及与快速老化的 AM2 平台的向后兼容性，存在许多缺点。

在纠正了 Cool'n'Quiet 工作中的缺陷（该功能在第一代 Phenom 中几乎不起作用）之后，AMD 发布了 Phenom II 的两个修订版，第一个修订版面向使用 AM2 一代旧芯片组的用户，第二个是更新的 AM3 平台，支持 DDR3 内存。 正是希望在旧主板上保持对新处理器的支持，这对 AMD 开了一个残酷的玩笑（但是，将来会重演）——由于平台的特点是慢速北桥，新的 Phenom II X4 无法以非核心总线（内存控制器和 L3 缓存）的预期频率运行，在第一个版本中损失了更多性能。

然而，Phenom II 价格实惠且功能强大，足以显示上一代英特尔（即 Core 2 Quad）水平的结果。 当然，这仅仅意味着AMD还没有准备好与Nehalem竞争。 完全没有。
然后威斯特米尔到来了……

韦斯特米尔。 比 AMD 便宜，比 Nehalem 更快

作为 Q9400 的廉价替代品，红巨星推出的 Phenom II 的优势有两点。 首先是与 AM2 平台的明显兼容性，该平台在第一代 Phenom 发布期间吸引了许多廉价计算机的粉丝。 其次是价格实惠，无论是昂贵的 i7 9xx 还是更实惠（但不再盈利）的 Code 2 Quad 系列处理器都无法与之竞争。 AMD 押注于为最广泛的用户、休闲游戏玩家和精打细算的专业人士提供可访问性，但英特尔已经制定了一项计划，力压这家红色芯片制造商的所有牌。

其核心是 Westmere，这是 Nehalem（布卢姆菲尔德的核心）的下一个建筑开发项目，它已经在爱好者和那些喜欢最好的人中证明了自己。 这一次，英特尔放弃了昂贵的复杂解决方案——基于LGA1156插槽的新一套逻辑失去了QPI控制器，获得了架构简化的DMI，获得了双通道DDR3内存控制器，并且还再次重定向了部分功能。处理器盖 - 这次它变成了 PCI 控制器。

尽管从视觉上看，新的 Core i7-8xx 和 Core i5-750 的尺寸与 Core 2 Quad 相同，但由于过渡到 32 nm，晶体的尺寸甚至比 Nehalem 的尺寸还要大 - 牺牲了额外的 QPI 输出并结合了一组标准 I/O 端口，英特尔工程师集成了一个 PCI 控制器，该控制器占据了芯片面积的 25%，旨在最大限度地减少与 GPU 配合使用的延迟，因为额外的 16 个 PCI 通道从来都不是多余的。

在Westmere中，Turbo模式也得到了改进，其建立在“更多核心-更少频率”的原则上，迄今为止英特尔一直在使用这一原则。 按照工程师的逻辑，过去由于强调在任何情况下对所有核心进行超频，因此并不总能达到 95W 的限制（这正是更新后的旗舰机应该消耗的功率）。 更新后的模式使得使用“智能”超频成为可能，以这样的方式调节频率：当使用一个核心时，其他核心被关闭，从而释放额外的功率来超频相关核心。 通过这种简单的方式，事实证明，当超频一个核心时，用户达到了最大时钟频率，当超频两个核心时，它较低，当超频所有四个核心时，它是微不足道的。 这就是英特尔如何确保大多数游戏和应用程序使用一两个线程获得最大性能，同时保持 AMD 当时只能梦想的能源效率。

负责在芯片上的内核和其他模块之间分配电源的电源控制单元也得到了显着改进。 由于技术流程的改进和材料的工程改进，英特尔能够创建一个近乎理想的系统，其中处理器在空闲状态下几乎不消耗任何电量。 值得注意的是，实现这样的结果与架构变化无关 - PSU 控制器单元移至 Westmere 盖下，没有任何变化，只是对材料和整体质量的要求增加，才可以将断开核心的漏电流降至零（或几乎为零）处理器和附带模块处于空闲状态。

通过将三通道内存控制器更换为两通道内存控制器，Westmere 可能会损失一些性能，但由于内存频率的增加（主流 Nehalem 为 1066，本文这一部分的主角为 1333），新的i7不仅在性能上没有损失，而且在某些情况下甚至比 Nehalem 处理器还要快。 即使在不使用全部四个核心的应用中，由于 DDR7 频率的优势，i870 3 也几乎与它的前辈相同。

更新后的 i7 的游戏性能几乎与上一代的最佳解决方案 - i7 975 相同，但价格是后者的两倍。 与此同时，较年轻的解决方案与 Phenom II X4 965 BE 保持平衡，有时自信地领先它，有时仅略微领先。

但价格正是令所有英特尔粉丝困惑的问题 - 而酷睿 i199 5 令人难以置信的 750 美元的解决方案非常适合每个人。 是的，这里没有 SMT 模式，但强大的核心和出色的性能使其不仅可以超越旗舰 AMD 处理器，而且还可以便宜得多。

这是红军的黑暗时期，但他们有一张王牌——新一代 AMD FX 处理器即将发布。 诚然，英特尔并非手无寸铁。

一个传奇的诞生，一场伟大的战斗。 桑迪桥 vs AMD FX

回顾这两个巨头之间的关系历史，很明显，2010-2011年是AMD最令人难以置信的时期，也是英特尔出人意料的成功解决方案的时期。 尽管两家公司都冒着风险推出了全新的架构，但对于红军来说，下一代架构的发布可能是灾难性的，而英特尔则总体上毫不怀疑。

Lynnfield 进行了大规模的错误修复，而 Sandy Bridge 则让工程师重新开始设计。 向 32 nm 的过渡标志着整体基础的创建，不再类似于 Nehalem 中使用的单独布局，其中两个核心的两个块将晶体分为两部分，辅助模块位于两侧。 就 Sandy Bridge 而言，英特尔创建了一种整体布局，其中核心位于单个块中，并使用通用的 L3 缓存。 形成任务管道的执行管道被完全重新设计，高速环形总线在处理内存时提供最小的延迟，从而在任何任务中提供最高的性能。

Intel Core i7-2600k 微处理器芯片

集成显卡也出现在引擎盖下，同样占据了芯片面积的 20%——多年来，英特尔第一次决定认真解决内置 GPU 问题。 尽管按照严肃的独立卡的标准来看，这样的好处并不重要，但最普通的 Sandy Bridge 显卡很可能是不必要的。 然而，尽管为图形芯片分配了 112 亿个晶体管，但在 Sandy Bridge 中，英特尔工程师依靠的是在不增加芯片面积的情况下提高核心性能，乍一看这并不是一件容易的事——第三代芯片仅比第一代芯片大 2 平方毫米。 Q2曾经有过。 英特尔工程师是否成功完成了令人难以置信的任务？ 现在答案似乎很明显，但让我们保持好奇心。 我们很快就会回到这个话题。

除了全新的架构之外，Sandy Bridge 还成为英特尔历史上最大的处理器系列。 如果说在 Lynnfield 时期，blues 推出了 18 种型号（11 种用于移动 PC，7 种用于台式机），那么现在他们的产品范围已增加到 29（！） 个包含所有可能配置文件的 SKU。 台式电脑在发布时收到了其中的 8 款——从 i3-2100 到 i7-2600k。 换句话说，所有细分市场都被覆盖了。 最实惠的 i3 售价为 117 美元，旗舰版售价为 317 美元，以前几代产品的标准来看，这个价格非常便宜。
在营销演示中，英特尔将 Sandy Bridge 称为“第二代酷睿处理器”，尽管从技术上讲，在它之前已经有三代这样的处理器了。 Blues 通过处理器的编号来解释他们的逻辑，其中 i* 后面的数字等同于一代 - 正是因为这个原因，许多人仍然认为 Nehalem 是第一代 i7 的唯一架构。

Sandy Bridge 是英特尔历史上第一个获得解锁处理器名称的产品——型号名称中的字母 K，意思是免费倍频器（正如 AMD 喜欢做的那样，首先是在黑色版系列处理器中，然后是无处不在）。 但是，与 SMT 的情况一样，这种奢华体验只需额外付费，并且仅限于少数型号。

除了经典系列之外，Sandy Bridge 还推出了标记为 T 和 S 的处理器，面向计算机制造商和便携式系统。 此前，英特尔并没有认真考虑过这个细分市场。

随着乘法器和 BCLK 总线操作的变化，英特尔阻止了在没有 K 索引的情况下对 Sandy Bridge 型号进行超频的能力，从而弥补了 Nehalem 中完美发挥作用的漏洞。 用户面临的另一个困难是“有限超频”系统，该系统可以为无法享受解锁型号乐趣的处理器设置睿频频率值。 Lynnfield 开箱即用的超频操作原理保持不变 - 当使用一个核心时，系统产生最大可用（包括冷却）频率，如果处理器满载，那么超频将明显降低，但对于所有核心。

相反，由于 Sandy Bridge 甚至在与最简单的散热器配合使用时也能实现超频，因此未锁定型号的手动超频已经载入史册。 4.5 GHz 无需花费冷却费用？ 以前没有人跳得这么高。 更不用说，从超频的角度来看，只要有足够的冷却，甚至 5 GHz 也已经可以实现。
除了架构创新之外，Sandy Bridge 还伴随着技术创新——支持 SATA 1155 Gb/s 的新 LGA6 平台、BIOS 的 UEFI 接口的出现以及其他令人愉快的小事情。 更新后的平台获得了对 HDMI 1.4a、蓝光 3D 和 DTS HD-MA 的原生支持，因此，与基于 Westmere（Clarkdale 核心）的桌面解决方案不同，Sandy Bridge 在将视频输出到现代电视和以 24 帧播放电影，这无疑让家庭影院迷感到高兴。

然而，从软件的角度来看，情况甚至更好，因为随着 Sandy Bridge 的发布，英特尔推出了他们著名的使用 CPU 资源的视频解码技术 - Quick Sync，事实证明这是处理视频时的最佳解决方案。 当然，英特尔高清显卡的游戏性能并没有让我们宣称对显卡的需求已经成为过去，然而，英特尔本身正确地指出，对于价格为 50 美元或以下的 GPU，他们的显卡芯片可以成为一个严重的竞争对手，这与事实相差不远 - 在发布时，英特尔展示了 2500k 图形核心的性能达到 HD5450（最实惠的 AMD Radeon 显卡）的水平。

Intel Core i5 2500k 被认为可能是最受欢迎的处理器。 这并不奇怪，因为得益于未锁定的倍频、外壳下的焊接和低散热，它已成为超频玩家中真正的传奇。

Sandy Bridge 的游戏性能再次凸显了英特尔在上一代产品中设定的趋势——为用户提供与售价 999 美元的最佳 Nehalem 解决方案相媲美的性能。 这台蓝色巨人成功了——只需 300 美元多一点的价格，用户就获得了与 i7 980X 相当的性能，这在六个月前似乎是不可想象的。 是的，新的性能水平并没有被第三代（或第二代？）酷睿处理器所征服，就像 Nehalem 的情况一样，但珍贵​​的顶级解决方案成本的显着降低使其成为真正的“人民”成为可能选择。

英特尔酷睿i5-2500k

看来AMD推出新架构的时候到了，但我们还得再等一段时间才能看到真正的竞争对手的出现——随着Sandy Bridge的胜利发布，这家红巨头的武器库中只剩下了稍微扩大的Phenom II系列辅以基于Thuban核心的解决方案——著名的六核X6 1055处理器和1090T。 这些处理器尽管在架构上发生了微小的变化，但只能夸耀Turbo Core技术的回归，其中调整核心超频的原则回到了每个核心的单独调整，就像原始Phenom的情况一样。 得益于这种灵活性，最经济的运行模式（空闲模式下核心频率降至 800 MHz）和激进的性能配置（将核心超频至比出厂频率高 500 MHz）都成为可能。 除此之外，Thuban 与该系列中的弟弟没有什么不同，它的两个额外核心更多地充当了 AMD 的营销策略，以更少的钱提供更多的核心。

可惜的是，更多的核心并不意味着更高的性能 - 在游戏测试中，X6 1090T 渴望达到低端 Clarkdale 的水平，只是在某些情况下挑战 i5 750 的性能。每个核心的性能较低，仍然采用 125 nm 制程的 Phenom II 架构的 45 W 功耗和其他经典缺点并没有让红军能够对第一代酷睿及其更新的兄弟进行激烈的竞争。 随着《Sandy Bridge》的发布，X6 的相关性实际上消失了，仅对一小部分专业粉丝用户感兴趣。

AMD 直到 2011 年才对英特尔的新产品做出了强烈反应，当时推出了基于 Bulldozer 架构的新 AMD FX 处理器系列。 回顾其最成功的处理器系列，AMD并没有变得谦虚，并再次强调了其令人难以置信的野心和对未来的计划——新一代一如既往地承诺为台式机市场提供更多核心，创新架构，当然还有，在性价比类别中具有令人难以置信的表现。

从架构的角度来看，Bulldozer 看起来很大胆 - 在理想条件下将核心模块化排列在公共 L3 缓存上的四个块中，旨在确保多线程任务和应用程序的最佳性能，但是，由于需要保持兼容性随着AM2平台的迅速老化，AMD决定保留北桥控制器的处理器外壳，这给自己带来了随后几年最重要的问题之一。

水晶推土机

尽管有 4 个物理核心，Bulldozer 处理器还是以八核处理器的形式提供给用户 - 这是因为每个计算单元中存在两个逻辑核心。 它们每个都拥有自己的海量 2 MB L2 缓存、解码器、256 KB 指令缓冲区和浮点单元。 这种功能部分的分离使得在八个线程中提供数据处理成为可能，强调了新架构在可预见的未来的重点。 Bulldozer 获得了对 SSE4.2 和 AESNI 的支持，每个物理内核一个 FPU 单元能够执行 256 位 AVX 指令。

对于AMD来说不幸的是，Intel已经推出了Sandy Bridge，因此对处理器部分的要求大幅提高。 以远低于 X6 1090T 的价格，普通用户可以购买出色的 i5 2500k 并获得与上一代最佳产品相当的性能，而 Reds 也需要这样做。 唉，发布时代的现实对此事有自己的看法。

在大多数情况下，较旧的 Phenom II 的 6 个核心已经有一半空闲，更不用说 1 个 AMD FX 线程了 - 由于绝大多数游戏和应用程序使用 2-4 个线程（有时高达 2500 个线程）的具体情况，新产品来自红色阵营的结果只是比之前的 Phenom II 稍快一点，毫无希望地损失了 8150k。 尽管在专业任务（例如数据归档）方面具有一些优势，但旗舰产品 FX-5 对于已经被 i2500 XNUMXk 的强大功能所蒙蔽的消费者来说却显得毫无兴趣。 革命没有发生，历史也没有重演。 值得一提的是内置的综合 WinRAR 测试，它是多线程的，而在实际工作中，存档器仅完全使用两个线程。

又一座桥。 常春藤桥或等待时

AMD 的例子说明了很多事情，但首先它强调需要创建某种基础来构建成功的（在各个方面）处理器架构。 这就是 AMD 如何成为 K7/K8 时代最好的公司的原因，正是由于同样的假设，英特尔通过 Sandy Bridge 的发布取代了他们的位置。

当双赢的组合出现在蓝军手中时，架构的改进被证明是没有用的——强大的核心、适中的 TDP 和环形总线上经过验证的平台格式，对于任何任务来说都非常快速和高效。 现在剩下的就是利用之前的一切来巩固成功，而这正是过渡性的 Ivy Bridge（第三代（英特尔声称的）酷睿处理器）所取得的成功。

从架构的角度来看，最重大的变化也许是英特尔转向 22 nm，这不是一次飞跃，而是朝着减小芯片尺寸迈出的自信的一步，结果再次证明芯片尺寸比其前身更小。 顺便说一句，采用旧 8150 nm 工艺技术的 AMD FX-32 处理器的芯片尺寸为 315 mm2，而英特尔酷睿 i5-3570 处理器的尺寸超过一半：133 mm2。

这一次，英特尔再次依靠板载显卡，并在芯片上为其分配了更多空间——尽管只是多了一点。 芯片拓扑的其余部分没有发生任何变化 - 相同的四​​个核心块，具有公共 L3 缓存块、内存控制器和系统 I/O 控制器。 有人可能会说，设计看起来出奇地相同，但这就是 Ivy Bridge 平台的精髓——保留 Sandy 的优点，同时为整体财富增添优势。

水晶常春藤桥

由于向更薄的工艺技术的过渡，英特尔能够将处理器的总功耗从上一代的 77 W 降低到 95 W。 然而，期望更出色的超频结果是不合理的 - 由于 Ivy Bridge 反复无常的性质，实现高频需要比 Sandy 更高的电压，因此并没有特别急于用该系列处理器创造记录。 此外，将处理器散热盖与其芯片之间的热界面从焊料更换为导热膏对于超频来说并不是最佳选择。

对于上一代酷睿的用户来说幸运的是，插槽没有改变，新处理器可以轻松安装到以前的主板上。 然而，新的芯片组提供了对 USB 3.0 的支持等优点，因此关注技术创新的用户可能会争先恐后地购买 Z 芯片组的新主板。

Ivy Bridge 的整体性能并没有显着提高，足以被称为另一场革命，而是持续稳定。 在专业任务中，3770k 的表现与专业 X 系列处理器相当，而在游戏中，它领先于之前最受欢迎的 2600k 和 2700k，相差约 10%。 有些人可能认为这不足以升级，但 Sandy Bridge 被认为是历史上最持久的处理器系列之一是有原因的。

最后，即使是最经济的 PC 游戏用户也能感受到最前沿的感觉——英特尔 HD Graphics 4000 的速度明显快于上一代，平均提升了 30-40%，并且还获得了对 DirectX 11 的支持。现在可以在中低设置下玩热门游戏，并获得良好的性能。

总而言之，Ivy Bridge 是英特尔家族的一个受欢迎的新成员，它避免了架构过度带来的各种风险，并遵循 Blues 从未偏离的滴答原则。 红军试图以“打桩机”的形式对错误进行大规模的工作——旧的伪装的新一代。
过时的32纳米不允许AMD进行另一场革命，因此Piledriver被要求纠正Bulldozer的缺点，关注AMD FX架构中最薄弱的方面。 Zambezi核心被Vishera取代，其中包括基于Triniti（红巨星移动处理器）解决方案的一些改进，但TDP保持不变——125指数的旗舰型号为8350 W。结构上，它与它的前辈相同，但架构改进和频率增加 400 MHz 让我们迎头赶上。

AMD 在 Bulldozer 发布前夕的宣传幻灯片中向该品牌的粉丝承诺一代又一代性能提升 10-15%，但 Sandy Bridge 的发布和巨大的飞跃并没有让这些承诺被称为过于雄心勃勃- 现在 Ivy Bridge 已经上架，进一步推低了生产力门槛的上限。 为了避免再次犯错，AMD推出了Vishera作为Ivy Bridge系列预算部分的替代品——8350反对i5-3570K，这不仅是由于红军的谨慎，也是因为该公司的定价政策。 旗舰 Piledriver 以 199 美元的价格向公众发售，这使得它比潜在的竞争对手便宜 - 然而，性能却无法保证。

专业任务是 FX-8350 最能发挥潜力的地方 - 核心工作得尽可能快，在某些情况下 AMD 的新产品甚至领先于 3770k，但大多数用户关注的地方（游戏性能），该处理器显示的结果与 i7-920 类似，最多也不会落后 2500k 太远。 然而，这种情况并没有让任何人感到惊讶——在相同的任务中，8350 的生产力比 20 高出 8150%，而 TDP 保持不变。 修复错误的工作取得了成功，尽管并不像许多人希望的那么成功。

AMD FX 8370 处理器超频世界纪录由芬兰超频选手 The Stilt 于 2014 年 8722,78 月创造。 他成功地将晶体超频至 XNUMX MHz。

哈斯韦尔：好得令人难以置信

英特尔的架构之路，正如我们已经看到的那样，已经找到了中庸之道——在构建成功的架构时，坚持既定的方案，在各个方面进行改进。 Sandy Bridge 成为基于环形总线和统一核心单元的高效架构的创始人，Ivy Bridge 在硬件和电源方面对其进行了改进，而 Haswell 成为其前身的延续，承诺新的质量和性能标准。

英特尔演示中的架构幻灯片温和地暗示该架构将保持不变。 这些改进仅影响优化格式中的一些细节 - 为任务管理器添加了新端口，优化了 L1 和 L2 缓存，以及后者中的 TLB 缓冲区。 不可能不注意到 PCB 控制器的改进，该控制器负责各种模式下的流程操作以及相关的功耗。 简而言之，闲置时 Haswell 已经比 Ivy Bridge 经济得多，但没有谈到 TDP 的整体降低。

支持高速DDR3模块的高级主板给发烧友带来了一些欢乐，但从超频的角度来看，一切都变得令人悲伤——Haswell的成绩甚至比上一代还要差，这很大程度上是由于向超频的过渡。其他热接口，现在只有懒人才不会开玩笑。 集成显卡也获得了性能优势（由于便携式笔记本电脑领域越来越受重视），但在 IPC 缺乏明显增长的背景下，Haswell 因性能提升可怜的 5-10% 而被戏称为“Hasfail”。到上一代。 再加上生产问题，导致 Broadwell（下一代英特尔）变成了一个几乎不存在的神话，因为它在移动平台上的发布并暂停了一整年，对整体用户认知产生了负面影响。 为了至少以某种方式纠正这种情况，英特尔发布了 Haswell Refresh，也称为 Devil Canyon - 然而，其全部目的是提高 Haswell 处理器的基本频率（4770k 和 4670k），因此我们不会专门专门介绍它。

Broadwell-H：更经济、更快

Broadwell-H的发布暂停了很长一段时间，因为向新的工艺流程过渡存在困难，但如果我们深入架构分析，很明显英特尔处理器的性能已经达到了竞争对手无法达到的水平来自AMD。 但这并不意味着红军在浪费时间 - 由于对 APU 的投资，基于 Kaveri 的解决方案的需求量很大，而且 A8 系列的旧型号可以轻松领先于蓝军的任何集成显卡。 显然，英特尔对这种状况绝对不满意 - 因此 Iris Pro 图形核心在 Broadwell-H 架构中占据了特殊的位置。

再加上向 14 nm 的过渡，Broadwell-H 芯片尺寸实际上保持不变 - 但更紧凑的布局使我们能够更加专注于提高图形处理能力。 毕竟，Broadwell 在笔记本电脑和多媒体中心找到了自己的第一个家，因此支持 HEVC (H.265) 和 VP9 硬件解码等创新似乎非常合理。

Intel Core i7-5775C 微处理器芯片

eDRAM晶体值得特别一提，它在晶体基板上占据了一个单独的位置，成为处理器核心的一种高速数据缓冲区——L4缓存。 其性能使我们能够在对处理缓存数据的速度特别敏感的专业任务中取得重大进展。 eDRAM 控制器占用了主处理器芯片上的空间；工程师用它来替换在过渡到新技术流程后空闲的空间。

还集成了 eDRAM，以加速板载显卡的运行，充当快速帧缓存 - 容量为 128 MB，其功能可以显着简化板载 GPU 的工作。 事实上，正是为了向 eDRAM 晶体致敬，处理器的名称中添加了字母 C——英特尔将芯片上的高速数据缓存技术称为 Crystal Wall。

奇怪的是，新产品的频率特性变得比 Haswell 温和得多 - 较旧的 5775C 的基本频率为 3.3 GHz，但同时可以拥有未锁定的倍频器。 随着频率的降低，TDP也随之降低——现在仅为65W，对于这个级别的处理器来说这或许是最好的成就，因为性能保持不变。

尽管 Broadwell-H 的超频潜力不大（按照 Sandy Bridge 标准），但其能源效率令人惊讶，事实证明它是竞争对手中最经济、最酷的，而且板载显卡甚至领先于 AMD A10 系列的解决方案，这表明对引擎盖下的图形核心的赌注是合理的。

重要的是要记住，Broadwell-H 的产品非常中间，以至于在六个月内就推出了基于 Skylake 架构的处理器，成为 Core 系列的第六代。

Skylake——革命的时代早已过去

奇怪的是，自 Sandy Bridge 以来已经过去了许多代人，但没有一个人能够以令人难以置信和创新的东西震惊公众，Broadwell-H 可能是个例外 - 但更多的是关于图形方面前所未有的飞跃以及它的性能（与AMD的APU相比），而不是性能上的巨大突破。 Nehalem 的时代肯定已经一去不复返了，但英特尔继续小步前进。

在架构上，Skylake 进行了重新排列，计算单元的水平排列被经典的方形布局所取代，其中核心由共享 LLC 缓存分隔开来，强大的图形核心位于左侧。

Intel Core i7-6700k 微处理器芯片

由于技术特点，eDRAM控制器现在位于I/O控制单元区域，作为图像输出控制模块的补充，以便从集成图形核心提供最佳质量的图像传输。 Haswell 中使用的内置稳压器消失了，DMI 总线也进行了更新，并且由于向后兼容的原理，Skylake 处理器同时支持 DDR4 和 DDR3 内存 - 为其制定了新的 SO-DIMM DDR3L 标准，在低电压下运行。

与此同时，人们不禁注意到英特尔对下一代板载显卡的宣传有多重视——就Skylake而言，它已经是蓝线中的第六名。 英特尔对性能提升感到特别自豪，这在 Broadwell 中尤其显着，但这一次它向特别注重预算的游戏玩家承诺最高水平的性能并支持所有现代 API，包括 DirectX 12。图形子系统是其中的一部分所谓的片上系统（SOC），英特尔也积极将其作为成功架构解决方案的示例进行推广。 但如果你还记得集成电压控制器已经消失，并且电源子系统完全依赖于主板的VRM，那么Skylake当然还没有达到成熟的SOC。 完全没有谈论将南桥芯片集成在外壳下。

然而，这里的SOC扮演的是中介的角色，是Gen9图形芯片、处理器核心和系统I/O控制器之间的一种“桥梁”，负责组件与处理器的交互和数据处理。 与此同时，英特尔非常重视能源效率，并采取了许多措施来降低功耗——Skylake 为 SOC 的每个部分提供了不同的“功率门”（我们称之为功率状态），包括高速环形总线、图形子系统和媒体控制器。 之前基于P状态的处理器相位功率控制系统已经演变为Speed Shift技术，该技术提供了不同相位之间的动态切换（例如，在活跃工作期间从睡眠模式唤醒时或在轻度冲浪后开始重度游戏时） ）并平衡活动 CPU 单元之间的功耗，以在 TDP 内实现最高效率。

由于电源控制器消失的重新设计，Intel被迫将Skylake移至新的LGA1151插槽，并为此发布了基于Z170芯片组的主板，支持20条PCI-E 3.0通道、3.1条USB 3.0 A 型端口、增加 USB 2 端口数量、支持 eSATA 和 M4 驱动器。 该内存据称支持频率高达 3400 MHz 的 DDRXNUMX 模块。

至于性能，Skylake的发布并没有带来任何震撼。 与 Devil Canyon 相比预期性能提升 XNUMX% 让许多粉丝感到困惑，但从英特尔演示幻灯片中可以清楚地看出，主要重点是新平台的能源效率和灵活性，能够同时适用于经济高效的微型计算机-ITX 系统和高级游戏平台。 原本期待 Sandy Bridge Skylake 实现飞跃的用户失望了；这种情况让人想起 Haswell 的发布；新插槽的发布也令人失望。

现在是时候对卡比·莱克抱有希望了，因为有人，而他应该就是那个人......

卡比湖。 清新的湖水和意想不到的红色

尽管最初的逻辑是“tick-tock”策略，但英特尔意识到AMD没有任何竞争，决定将每个周期扩展到三个阶段，其中在引入新架构后，现有的解决方案在未来两年的新名称。 Broadwell前进了14纳米，Skylake紧随其后，Kaby Lake的设计目的是为了展示与之前的Nebesnozersk相比最先进的技术水平。

Kaby Lake 和 Skylake 之间的主要区别在于频率增加了 200-300 MHz - 无论是基础频率还是增强频率。 在架构上，新一代没有任何变化 - 即使集成显卡，尽管更新了标记，仍然保持不变，但英特尔发布了基于新 Z270 的芯片组，该芯片组在前一代的功能上增加了 4 个 PCI-E 3.0 通道Sunrise Point，以及支持英特尔傲腾内存技术的巨头的先进设备。 保留了主板组件的独立乘法器和先前平台的其他功能，多媒体应用程序获得了 AVX Offset 功能，该功能允许在处理 AVX 指令时降低处理器频率，以提高高频下的稳定性。

Intel Core i7-7700k 微处理器芯片

在性能方面，全新第七代酷睿产品首次与前代产品几乎一模一样——再次注重优化功耗，英特尔完全忘记了IPC方面的创新。 不过，与Skylake不同的是，新产品解决了严重超频水平下的极端发热问题，并且也让人感觉几乎像Sandy Bridge时代一样，将处理器超频到4.8-4.9 GHz，功耗适中，温度相对较低。 换句话说，超频变得更容易，处理器的温度降低了10-15度，这可以称为优化的结果，即最后一个周期。

谁也没有想到，AMD已经在准备对英特尔多年的发展做出真正的回应。 它的名字是AMD锐龙。

AMD Ryzen – 当所有人都笑了却没有人相信的时候

2012年推出更新版Bulldozer、Piledriver架构后，AMD全面进军处理器市场的其他领域，发布了多条成功的APU产品线，以及其他经济型和便携式解决方案。 然而，该公司从未忘记在台式电脑上重新争夺一席之地，佯装软弱，但同时致力于Zen架构——一种真正的新解决方案，旨在恢复曾经失去的CPU竞争精神市场。

为了开发新产品，AMD 求助于吉姆·凯勒 (Jim Keller)，这位“双核之父”的工作经验使这家红色巨人在 2000 年代初期声名鹊起并得到认可。 他与其他工程师一起开发了一种快速、强大且创新的新架构。 不幸的是，每个人都记得推土机基于相同的原则 - 需要不同的方法。

吉姆·凯勒

AMD 利用了这一营销优势，宣布与 Excavator 一代（从同一个 Bulldozer 衍生而来的最新核心）相比，IPC 提高了 52%。 这意味着与 8150 相比，Zen 处理器有望快 60% 以上，这引起了所有人的兴趣。 起初，在 AMD 演示中，他们只花时间讨论专业任务，将新处理器与 5930K 进行比较，后来又与 6800K 进行比较，但随着时间的推移，他们也开始谈论问题的游戏方面 - 从销售点来看最紧迫的问题看法。 但即便如此，AMD 也已做好战斗准备。

Zen架构基于新的14 nm工艺技术，从架构上看，新产品与2011年的模块化架构完全不同。现在该芯片内部有两个称为CCX（Core Complex）的大型功能块，每个功能块都可以最多有四个活动核心。 与 Skylake 一样，各种系统控制器位于芯片基板上，包括 24 个 PCI-E 3.0 通道、支持最多 4 个 USB 3.1 Type A 端口以及双通道 DDR4 内存控制器。 特别值得注意的是 L3 缓存的大小 - 在旗舰解决方案中，其容量达到 16 MB。 每个核心都有自己的浮点单元（FPU），这解决了先前架构的主要问题之一。 处理器功耗也大幅下降 - 旗舰 Ryzen 7 1800X 的功耗为 95 W，而“最热门”（从各个意义上来说）AMD FX 型号的功耗为 220 W。

AMD Ryzen 1800X 微处理器芯片

技术填充的创新也同样丰富——因此新的 AMD 处理器在 SenseMI 的标题下获得了一整套新技术，其中包括智能预取（将数据加载到缓存缓冲区以加速程序的运行）、 Pure Power（本质上是处理器及其部件的“智能”控制电源的模拟，在 Skylake 中实现）、神经网络预测（一种基于自学习神经网络原理的算法）以及扩展频率Range（或 XFR），旨在为用户提供具有额外 100 MHz 频率的先进冷却系统。 自 Piledriver 以来，超频首次不再通过 Turbo Core 进行，而是通过 Precision Boost 进行，这是一项根据核心负载提高频率的更新技术。 自 Sandy Bridge 以来，我们已经看到了英特尔的类似技术。

新的 Ryzen 架构基于 Infinity Fabric 总线，旨在互连芯片基板上的各个内核和两个 CCX 模块。 高速接口旨在确保内核和模块之间尽可能最快的交互，并且还能够在其他平台上实现 - 例如，在经济型 APU 上，甚至在 AMD VEGA 显卡中，其中总线与 HBM2 内存配对必须以至少 512 Gb/s 的带宽运行

无限面料

所有这一切都与将 Zen 系列扩展到高性能平台、服务器和 APU 的雄心勃勃的计划有关 - 生产工艺的统一一如既往地导致更便宜的生产，而诱人的价格一直是 AMD 的特权。

起初，AMD 只推出了 Ryzen 7——该系列中的较旧型号，针对最挑剔的用户和媒体制作者，几个月后，他们又推出了 Ryzen 5 和 Ryzen 3。结果是 Ryzen 5在价格和游戏性能方面最具吸引力的解决方案，坦率地说，英特尔还没有做好准备。 如果说在第一阶段，Ryzen 似乎注定要重复 Bulldozer 的命运（尽管戏剧性程度较小），那么随着时间的推移，AMD 能够再次施加竞争就变得很明显了。

Ryzen 的主要问题是最初几个月伴随早期版本所有者的技术细微差别 - 由于内存问题，Ryzen 并不急于推荐购买，以及处理器对 RAM 频率的依赖直接暗示需要额外费用。 然而，对时序设置有经验的用户发现，在高速内存模块配置为最小时序的情况下，Ryzen 甚至可以达到 7700k，这让 AMD 粉丝阵营感到非常高兴。 但即使没有这样的喜悦，Ryzen 5 系列处理器还是非常成功，以至于其销售浪潮迫使英特尔对其架构进行了紧急革命。 AMD 成功举措的回应是发布了最新的（在撰写本文时）Coffee Lake 架构，该架构拥有 6 个核心，而不是 XNUMX 个。

咖啡湖。 坚冰已破

尽管 7700k 长期占据最佳游戏处理器的称号，AMD 还是能够在中端产品线中取得令人难以置信的成功，贯彻了“更多核心，但更便宜”这一最古老的原则。 Ryzen 1600 拥有 6 个核心和高达 12 个线程，而 7600k 仍然停留在 4 个核心，这给 AMD 带来了简单的营销胜利，尤其是在众多评论家和博主的支持下。 然后，英特尔改变了发布时间表，并将 Coffee Lake 引入市场 - 不仅仅是增加了百分之几和几瓦，而是真正的进步。

确实，这里也是有保留的。 六个期待已久的核心，并非没有 SMT 的乐趣，实际上是在相同的 Skylake 基础上出现的，基于 14 nm 构建。 在Kaby Lake中，对其基础进行了调整，解决了超频和温度问题；在Coffee Lake中，进行了改进，将核心块数量增加了2个，并进行了优化，以实现更凉爽和更稳定的运行。 如果我们从创新的角度来评价架构，那么Coffee Lake并没有出现任何创新（除了核心数量的增加）。

Intel Core i7-8700k 微处理器芯片

但由于需要基于 Z370 的新主板，存在技术限制。 这些限制与不断增加的功率要求相关，因为考虑到晶体的增长贪婪，增加了六个内核并重新设计了系统，需要提高最低电源电压水平。 正如我们从布罗德韦尔的历史中所记得的那样，英特尔近年来一直在努力做相反的事情——减少各方面的紧张局势，但现在这一战略已经走进了死胡同。 从技术上讲，LGA1151保持不变，但由于存在损坏VRM控制器的风险，Intel限制了处理器与之前主板的兼容性，从而保护自己免受可能的丑闻（就像RX480和AMD烧坏的PCI的情况一样） -E 连接器）。 更新后的Z370不再支持之前的DDR3L内存，但谁也没想到会有这样的兼容性。

英特尔自己正在准备该平台的更新版本，支持第二代 USB 3.1、SDXC 存储卡和内置 Wi-Fi 802.11 控制器，因此 Z370 的发布热潮成为了其中的事件之一。使得可以对平台的外观得出结论。 然而，Coffee Lake 有很多惊喜 - 其中一个特定部分集中在超频上。

英特尔对此给予了很多关注，强调了在优化超频过程方面所做的工作 - 例如，在 Coffee Lake 中，可以针对不同的核心负载条件配置多个逐步超频预设，动态更改内存的能力无需离开操作系统即可调整时序，支持任何甚至是最不可能的 DDR4 倍频器（据称支持高达 8400 MHz 的频率），以及专为最大负载而设计的增强型电源系统。 然而事实上，8700k 的超频远非最令人难以置信的——由于在不脱模的情况下使用热接口的不切实际，处理器经常被限制在 4.7-4.8 GHz，达到极限温度，但通过改变接口，它可以显示 5.2 甚至 5.3 GHz 风格的新记录。 不过绝大多数用户对此并不感兴趣，因此六核Coffee Lake的超频潜力堪称克制。 是的，是的，桑迪还没有被忘记。

Coffee Lake 的游戏性能并没有表​​现出任何特别的奇迹——尽管出现了两个物理核心和四个线程，但发布时的 8700k 只比之前的旗舰有大约 5-10% 的性能提升。 是的，Ryzen 在游戏领域无法与它竞争，但从架构改进的角度来看，Coffee Lake 只是另一个挥之不去的“电流”，而不是 2011 年 Sandy Bridge 的“蜱虫” 。

对于 AMD 粉丝来说幸运的是，在 Ryzen 发布后，该公司宣布了 AM4 插槽和 Zen 架构开发的长期计划，直至 2020 年——而在 Coffee Lake 将注意力带回英特尔中端市场之后，是时候了毕竟对于 Ryzen 2，AMD 必须有自己的“潮流”。

残酷的事实如果英特尔没有利用不正当竞争来推销其产品，我们就不会看到今天的样子。 于是在2009年1,5月，该公司因贿赂个人电脑制造商和一家贸易公司选择英特尔处理器而被欧盟委员会处以XNUMX亿美元巨额罚款。 英特尔管理层随后表示，无论是能够以较低价格购买电脑的用户还是正义都不会从提起诉讼的决定中受益。

英特尔还有一种更古老、更有效的竞争方法。 通过从 i486 处理器开始首次包含 CPUID 指令，并通过创建和分发自己的免费编译器，英特尔确保了其在未来多年的成功。 该编译器为英特尔处理器生成最佳代码，为所有其他处理器生成平庸代码。 因此，即使竞争对手的技术强大的处理器也会“经历”非最佳程序分支。 这降低了应用程序的最终性能，并且无法使其显示出与具有类似特性的英特尔处理器大致相同的性能水平。

在这样的竞争条件下，威盛无法承受竞争，大幅减少了处理器的销售。 其节能的 Nano 处理器不如当时新推出的 Intel Atom 处理器。 如果一位技术能力强的研究人员 Agner Fog 未能更改 Nano 处理器上的 CPUID，一切都会好起来的。 正如预期的那样，生产力提高并超过了竞争对手。 但这个消息并没有产生信息炸弹的效果。
与AMD（全球第二大x86/x64微处理器制造商）的竞争对于后者来说也并不顺利；2008年，由于财务问题，AMD不得不与自己的半导体集成电路制造商GlobalFoundries分道扬镳。 AMD 在与英特尔的竞争中依靠多核，提供价格实惠的多核处理器，而英特尔则可以在这一产品类别中以更少核心但采用超线程技术的处理器做出回应。

多年来，英特尔一直在增加其在移动和桌面处理器领域的市场份额，取代其竞争对手。 服务器处理器市场已经几乎被完全占领。 直到最近，情况才开始发生变化。 AMD Ryzen处理器的发布迫使Intel改变了小幅提高处理器运行频率的基本策略。 尽管测试包让英特尔不再担心。 例如，在综合SYSMark测试中，第六代和第七代酷睿i7台式机处理器之间的差异与相同核心特性下频率的增加不成比例。

但现在英特尔也开始增加桌面处理器的核心数量，并且还部分重新命名了现有的处理器型号。 这是向消费者提高技术素养迈出的良好一步。

这篇文章的作者是帕维尔·丘季诺夫。

2019 年——蓝点不归路或 Chiplet 革命

在推出两代非常成功的 Ryzen 处理器之后，AMD 不仅在性能方面，而且在最新的制造技术方面都准备好迈出前所未有的一步——转向 7nm 工艺技术，在保持恒定散热封装的同时，性能提升 25% ，再加上许多架构开发和优化，使得 AM4 平台能够提升到一个新的水平，为所有以前“流行”系统的所有者提供初步 BIOS 更新的无痛升级。

而心理上重要的 4 GHz 标记，在很多方面都是与英特尔激烈竞争的绊脚石，也以不同的方式让发烧友感到担忧——自从第一个谣言出现以来，许多人正确地注意到 Ryzen 3000 频率的增加家庭的比例不太可能超过 20%，但没人能停止对英特尔所炫耀的 5 GHz 的梦想。 大量的“泄密”以及完整的处理器系列和令人难以置信的细节也激发了人们的兴趣，其中许多事实证明与事实相去甚远。 但公平地说，值得注意的是，一些泄露的内容与所看到的结果非常一致——当然，也有一些保留。

从技术上讲，Zen 2 架构与其前两代 Ryzen 的基础架构有许多根本性的差异。 主要区别在于处理器的布局，现在由三个独立的晶体组成，其中两个包含核心块，第三个尺寸更令人印象深刻，包括控制器和通信通道 (I/O) 块。 尽管节能且先进的 7nm 工艺具有诸多优势，但 AMD 仍不得不面临生产成本明显增加的情况，因为 7nm 工艺尚未经过测试并达到理想的缺陷芯片与干净芯片的比例。 然而，还有另一个原因 - 生产的总体统一，这使得将不同的生产线合并为一条生产线成为可能，并为价格实惠的 Ryzen 5 和令人难以置信的 EPYC 选择晶体。 这种经济高效的解决方案使 AMD 能够将价格保持在同一水平，并且 Ryzen 3000 的发布也很高兴能够取悦粉丝。

Chiplet 的结构布局

将处理器芯片分为三个小部分，在解决 AMD 工程师面临的最重要任务方面取得了重大进展 - 减少 Infinity Fabric 延迟、访问缓存的延迟以及不同 CCX 块的数据交换。 现在，缓存大小至少增加了一倍（32 为 3 MB L3600，去年 16 为 2600 MB），与之配合使用的机制也得到了优化，并且 Infinity Fabric 频率拥有自己的 FCLK 倍频器，允许使用RAM 高达 3733 MHz，具有最佳结果（本例中的延迟不超过 65-70 纳秒）。 然而，Ryzen 3000 仍然对内存时序敏感，昂贵的低延迟棒可以为新硬件的所有者带来 30% 或更多的性能提升 - 特别是在某些场景和游戏中。

处理器的散热套件保持不变，但频率按预期增加 - 从 4,2 的 boost 中的 3600 增加到 4,7X 中的 3950。 进入市场后，许多用户遇到了“不适”的问题，即处理器即使在理想条件下也没有显示制造商宣称的频率 - “红色”必须实施特殊的 BIOS 修订版（1.0.0.3ABBA），其中问题被成功纠正，一个月前 Global 1.0.0.4 发布，包含超过 75 处修复和优化——对于部分用户来说，更新后处理器频率提升至 3000 MHz，标准电压显着下降。 然而，这并没有以任何方式影响超频潜力 - Ryzen XNUMX 和它的前辈一样，开箱即用，并且无法提供超出象征性增加的超频潜力 - 这让爱好者感到无聊，但很多为什么他不想动BIOS中的设置？

Zen 2 的每核心性能显着提高（在各种应用中高达 15%），使 AMD 能够大幅提高所有细分市场的容量，并在数十年来首次扭转了局势。 是什么让这一切成为可能？ 让我们仔细看看。

Ryzen 3 – 科技幻想

许多关注 Zen 2 代泄密事件的人对新的 Ryzen 3 特别感兴趣。可用的处理器承诺有 6 核、强大的集成显卡和荒谬的价格。 不幸的是，AMD 于 3 年为其低端平台配备的 Ryzen 2017 的预期后继产品从未上市。 相反，红军继续使用 Ryzen 3 品牌作为低端品牌，包括两个经济高效且简单的 APU 解决方案 - 超频稍高（与其前身相比）的 3200G，集成 Vega 8 显卡，能够处理基本系统负载和分辨率为 720p 的游戏，以及它的哥哥 3400G，它获得了更快的视频核心和 Vega 11 显卡，以及主动 SMT + 在所有方面都增加了频率。 对于 1080p 的简单游戏来说，这个解决方案可能足够了，但这里提到这些入门级解决方案并不是因为这个原因，而是因为与泄漏预测的 Ryzen 3 不仅有 6 核，而且还保持着荒谬的价格（大约 120 美元）的差异。 -150）。 不过，我们不应该忘记APU的真实地位——它们仍然使用Zen+核心，实际上只是形式上的3000系列的代表。

然而，如果我们谈论整个新一代的价值，AMD已经确保了其在许多领域无可争议的领导地位——它在中端处理器领域取得了特别的成功。

Ryzen 5 3600——毫无保留的民间英雄

Zen 2 处理器架构的关键特征之一是从单芯片经典布局过渡到创建“模块化”设计 - AMD 实施了自己的“chiplet”专利，即带有通过 Infinity 互连的处理器内核的小型晶体。织物总线。 因此，“红色”不仅带着一批新的创新进入市场，而且还针对前几代最紧迫的问题之一进行了认真的研究——在使用内存和在不同内核之间交换数据时的高延迟。 CCX 块。

这次推出是有原因的——Ryzen 3600，无可争议的中端市场之王，正是得益于AMD在新一代中实施的创新，才取得了无条件的胜利。 每核心性能的显着提高以及使用速度超过 3200 MHz 的内存的能力（这在很大程度上是上一代的有效上限）使得可以轻松地将标准提高到前所未有的高度，不仅旨在最快的 i5-9600K，也超过旗舰 i7-9700。

与前身Ryzen 2600相比，这款新产品不仅在架构方面获得了很多改进，而且配置也没有那么热心（客观上3600发热更少，这就是为什么AMD甚至可以节省散热器的费用）通过去除铜芯），冷静的头脑和不害羞的能力的缺点。 为什么？ 很简单 - 3600 没有它们，尽管这看起来很荒谬。 自己判断一下——峰值频率增加了 200 MHz，铭牌上的 65 W 不再是任意的，6 个核心等于（甚至超过！）Coffee Lake 中当前的 Intel 核心。 所有这些都以经典的 199 美元的价格提供给粉丝，并且向后兼容大多数 AM4 主板。 Ryzen 3600 注定会成功，全球销量连续第三个月清楚地表明了这一点。 在一些长期忠于英特尔的地区，市场形势一夜之间发生了变化，欧洲国家（甚至俄罗斯！）将新的国民销售英雄推向了成功的巅峰。 在我们广阔的祖国，该处理器占据了全国所有CPU销量的10%市场，领先于i7-9700K和i9-9900K的总和。 而如果有人认为这只是价格的问题，那么一切就没有那么简单了：相比之下，Ryzen 2600在进入市场后的同期占比不超过3%。 成功的秘诀在于其他地方——AMD 在处理器市场最拥挤的领域击败了英特尔，并在 CES2019 处理器首次亮相期间的演示中公开表示了这一点。 诱人的价格、广泛的兼容性和更酷的性能进一步巩固了本已无可争议的领导地位。

那么为什么需要哥哥 3600X呢？ 在所有特性上相似，该处理器的速度又快了 200 MHz（并且提升频率为 4.4 GHz），并且使我们能够比较年轻的处理器获得真正的象征性优势，在显着的背景下，这看起来并不完全令人信服。价格上涨（229 美元）。 然而，旧型号仍然有一些优势 - 不需要转动 BIOS 中的滑块来追求高于基本频率的频率，以及 Precision Boost 2.0，可以在压力情况下动态超频处理器，以及较重的处理器。更酷（幽灵尖塔而不是幽灵隐形）。 如果这一切听起来都是一个诱人的提议，那么 3600X 就是 AMD 新产品系列中的一颗瑰宝。 如果您不想多付钱，并且 2-3% 的性能差异看起来并不显着，请随意选择 3600 - 您不会后悔的。

Ryzen 7 3700X – 老新旗舰

AMD 没有太多悲情地准备了前任领导者的替代品 - 每个人都明白，与当前的竞争对手相比，2700X 看起来相当微不足道，而向前迈出的一大步（如 3600 的情况）是显而易见的，也是意料之中的。 在不改变核心和线程方面的力量平衡的情况下，“红色”向市场推出了一对处理器，没有任何特殊差异，但价格却有显着差异。

3700X 是作为之前旗舰产品的直接替代品而推出的 - AMD 以 329 美元的建议价格推出了 i7-9700K 的全面竞争对手，强调了其每一项优势，例如更先进的技术解决方案和多处理器的存在。 -线程，英特尔决定仅为其最高类别的“皇家”处理器保留该线程。 与此同时，AMD 还推出了 3800X，事实上，它只是速度稍快一些（基础频率为 300 MHz，增强频率为 100 MHz）的版本，无法以任何方式将自己与较年轻的亲戚区分开来。 然而，对于那些仍然对“手动超频”这个词感到恐惧的人来说，这个选项看起来相当不错，但你必须为这些小东西支付很多额外费用 - 最多 70 美元。

Ryzen 9 3900X 和 3950X – 实力展示

然而，Zen 2 成功的最重要（坦率地说，也是必要的！）指标是 Ryzen 9 系列的较旧解决方案 - 12 核 3900X 和 16 核冠军 3950X。 这些涉足 HEDT 解决方案领域的处理器仍然忠于 AM4 平台的逻辑，拥有巨大的资源储备，甚至可以让去年 Threadripper 的粉丝感到惊讶。

当然，3900X 主要是为了补充 Ryzen 3000 系列，以对抗当前的游戏传奇 9900K，在这方面，该处理器表现得非常出色。 凭借每个核心 4.5 GHz 的提升以及所有可用核心 4.3 GHz 的提升，3900X 朝着期待已久的游戏性能与英特尔平起平坐迈出了重要一步，同时在任何其他任务（渲染、计算、处理档案等工作24 线程使 3900X 在纯粹性能方面能够赶上较年轻的 Threadripper，同时不会遇到每个核心功率严重不足的情况（如 2700X 的情况）或多个核心操作模式的缺陷（以及臭名昭著的游戏模式，它禁用了 AMD HEDT 处理器中一半的核心）。 AMD 毫不妥协，虽然最快游戏处理器的桂冠仍然掌握在英特尔手中（英特尔最近推出了 9900KS，这是一款备受争议的收藏家限量版处理器），但红军能够提供最通用的高端处理器目前市场上的宝石。 但不是最强大的 - 这一切都要归功于 3950X。

3950X成为AMD的试验场——将HEDT的资源实力与“全球首款16核游戏处理器”的称号结合起来，堪称纯粹的赌博，但事实上“红色”几乎没有说谎。 最高升压频率为 4.7 GHz（1 个核心上有负载），能够以 16 GHz 的频率运行所有 4.4 个核心，无需特殊冷却，以及精选的更高级别的小芯片，使您能够由于工作电压较低，这款新怪兽甚至比其 12 核兄弟产品更经济。 诚然，这次冷却的选择仍然取决于买家的良心——AMD没有出售带有冷却器的处理器，仅限于建议购买240或360毫米冷却器。

在许多情况下，3950X 显示出 12 核解决方案级别的游戏性能，这相当酷，记住 Threadripper 表现的悲伤故事。 然而，在线程使用显着减少的游戏中（例如，在 GTA V 中），旗舰产品并不令人赏心悦目 - 但这只是规则的例外。

新的 16 核处理器在专业任务中以完全不同的方式展现自己 - 许多泄密者称 AMD 已将重点转移到消费领域，这并非没有道理，以至于新的 3950X 即使与 i9 等昂贵的同类产品相比也充满信心-9960X，显示 Blender、POV Mark、Premiere 和其他资源密集型应用程序的性能大幅提升。 前一天，Threadripper 已经承诺将展示计算能力，但即使是 3950X 也表明消费市场可能完全不同 - 甚至是半专业市场。 想起AM16平台4核旗舰所取得的成绩，不禁让人想起Intel是如何应对HEDT攻击的。

Intel 10xxxX – 妥协中的妥协

即使在新一代 Threadripper 发布前夕，有关英特尔即将推出的 HEDT 系列的相互矛盾的数据也随处可见。 大部分混乱与新产品的名称有关 - 在发布颇具争议但仍然新鲜的 Ice Lake 系列 10 nm 工艺技术移动处理器后，许多爱好者认为英特尔决定在令人垂涎的产品上推广产品10 nm 的小步长，并不占据最多的利基市场。 从笔记本电脑市场来看，Ice Lake的发布并没有引起什么特别的震动——蓝色巨人早已控制了移动设备市场，而AMD还没有能力与巨头代工机和胖子竞争。自 XNUMX 年代初以来一直与英特尔密切合作的公司的合同。 然而，在高性能系统领域，一切都完全不同。

i9-99xxX系列的一切我们都已经了解了——经过两代Threadripper之后，AMD已经大胆宣称自己是HEDT市场的竞争者，但蓝色的市场主导地位仍然不可动摇。 不幸的是，对于Intel来说，红军并没有止步于过去的成就——在Zen 2首次亮相之后，很明显AMD的高性能系统很快就会大大提高性能标准，而Intel对此却无能为力，因为蓝色巨人有全新的解决方案，这并不简单。
首先，英特尔不得不采取史无前例的举措——降价2倍，这在与AMD多年的竞争中从未发生过。 现在，搭载 9 核的旗舰产品 i10980-18XE 的价格仅为 979 美元，而不是其前身的 1999 美元，其他解决方案的价格也以类似的速度下降。 然而，许多人已经了解了这两个版本的预期以及谁将获胜，因此英特尔采取了极端措施，在预定日期前 6 小时取消了发布新产品评论的禁令。

评论开始出现。 即使是最大的渠道和资源仍然对新产品线深感失望 - 尽管定价政策发生了根本性变化，新的 109xx 系列结果只是上一代产品的简单“修复错误” - 频率略有变化，额外的 PCI -E通道的出现，具有出色超频潜力的散热套件，即使是拥有大SVO的硬核粉丝也没有留下机会——峰值时10980X的功耗可以超过500W，不仅在基准测试中拥有出色的性能，而且还清楚地表明了简直就是从曾祖父的14纳米里榨出来的。

处理器与上一代现有的 HEDT 平台兼容对英特尔来说并没有什么帮助——新系列的年轻型号以压倒性优势输给了 3950X，让许多英特尔粉丝感到困惑。 但最糟糕的情况还没有到来。

螺纹撕裂者 3000 – 3960X、3970X。 计算世界的怪物。

尽管最初对相对较少的核心数量持怀疑态度（24 和 32 核心并没有像以前的 Threadripper 中的核心数量加倍那样引起轰动），但很明显 AMD 不会将解决方案推向市场“作秀” - 性能大幅提升 由于 Zen 2 的大量优化和 Infinity Fabric 的彻底改进，它承诺了半专业平台上前所未见的性能 - 我们不是在谈论 10-20%，而是真正可怕的东西。 而当禁运解除后，大家都看到了新款Threadripper的巨额售价并非凭空而来，也并非出于AMD想要敲诈粉丝的目的。

从节省成本的角度来看，Threadripper 3000 对您的钱包来说是一场灾难。 昂贵的处理器已迁移到全新的、技术更先进、更复杂的 TRx40 平台，提供多达 88 个 PCI-e 4.0 通道，从而为最新 SSD 或一堆专业显卡的复杂 RAID 阵列提供支持。 四通道内存控制器和极其强大的电源子系统不仅适用于当前型号，还适用于该系列未来的旗舰产品 - 64 核 3990X，该产品有望在新年后发布。

不过，虽然成本看上去是个大问题，但在性能方面，AMD 却对英特尔的新产品不遗余力——在多项应用中，展示的 Threadripper 速度是旗舰 10980XE 的两倍，平均性能提升约 70% %。 尽管事实上 3960X 和 3970X 的需求要温和得多 - 两款处理器的功耗均不超过额定 280 W，并且所有核心的最大超频为 4.3 GHz，但它们仍比红色处理器经济 20%。来自英特尔的噩梦。

因此，AMD 历史上第一次能够向市场提供毫不妥协的优质产品，不仅性能大幅提高，而且没有任何重大缺点 - 也许除了价格，但正如他们所说，你必须支付额外的费用才能得到最好的。 尽管看起来很荒谬，英特尔已经变成了一种经济的替代品，然而，在价格更便宜的平台上售价 3950 美元的 750X 的背景下，它看起来并不那么自信。

Athlon 3000G – 省钱省钱

AMD 并没有忘记带有正式显卡的低功耗处理器的预算部分 - 在这里，新的（但也是旧的）Athlon 5400G 正在赶来拯救那些对 Pentium G3000 充满蔑视的人。 2 核和 4 线程、3.5 GHz 基本频率和熟悉的 Vega 3 视频核心（扭曲至 100 MHz），TDP 为 35 W - 而这一切的价格却高达 49 美元。 红军还特别关注处理器超频的可能性，在 30 GHz 的频率下至少再提供 3.9% 的性能。 同时，您不必在预算构建中花钱购买昂贵的散热器 - 3000G 具有专为 65 W 热量设计的出色冷却 - 即使对于极限超频也足够了。

在演示中，AMD 将 Athlon 3000G 与 Intel 目前的竞争对手 Pentium G5400 进行了比较，后者的价格要贵得多（建议价格为 73 美元），销售时不带冷却器，而且性能严重低于新产品。 。 同样有趣的是，3000G 并不是基于 Zen 2 架构构建的，而是基于 12 nm 的旧 Zen+ 架构，这让我们可以将新产品称为去年 Athlon 2xx GE 的轻微更新。

“红色”革命的结果

Zen 2的发布对处理器市场产生了巨大的影响——也许在CPU的现代历史上从未见过如此彻底的变化。 我们可以记住AMD 64 FX的凯旋，我们可以提及Athlon在过去十年中的胜利，但我们无法用“红色”巨人的过去来比喻，那里一切都变化得如此之快所取得的成功简直令人惊叹。 在短短两年内，AMD 成功推出了极其强大的 EPYC（霄龙）服务器解决方案，从全球 IT 公司获得了许多利润丰厚的合同，并凭借 Ryzen 重返游戏处理器消费领域，甚至在 HEDT 市场上将英特尔赶出了 HEDT 市场。无与伦比的线程撕裂者。 如果说早些时候，所有成功的背后似乎只有 Jim Keller 的绝妙想法，那么随着 Zen 2 架构在市场上的发布，很明显这一概念的发展已经远远领先于市场。最初的方案 - 我们得到了出色的预算解决方案（Ryzen 2成为世界上最受欢迎的处理器 - 仍然如此），强大的通用解决方案（3600X可以与3900K竞争，并对其在专业任务中的成功感到惊讶），大胆的实验（9900X ！），甚至是最简单的日常任务的超经济解决方案（Athlon 3950G）。 AMD 继续前进——明年我们将迎来新的一代、新的成功和新的里程碑，我们一定会被征服！

YouTube 上的 House of NHTi 专栏“处理器战争”共 7 集 - TYK

文章作者：亚历山大·利斯。

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来源： habr.com