處理器戰爭。 青兔與紅龜的故事

英特爾與AMD在處理器市場的對抗歷史可以追溯到90年代後半葉。 宏偉變革、進入主流的時代，英特爾奔騰被定位為通用解決方案，Intel Inside幾乎成為世界上最知名的口號，不僅在藍色的歷史上留下了明亮的一頁，紅色——從K6一代開始，AMD在許多細分市場孜孜不倦地與Intel競爭。 然而，稍晚的階段（即 XNUMX 年代上半葉）發生的事件在傳奇的酷睿架構的出現中發揮了至關重要的作用，該架構仍然是英特爾處理器系統的基礎。

一些歷史、起源和革命

2000 年代初期在很大程度上與處理器發展的幾個階段有關 - 令人垂涎的 1 GHz 頻率的競賽、第一個雙核處理器的出現以及大眾桌面市場主導地位的激烈鬥爭。 在奔騰徹底過時、Athlon 64 X2進入市場後，英特爾推出了酷睿一代處理器，最終成為產業發展的轉捩點。

首款 Core 2 Duo 處理器於 2006 年 64 月底發布，距離 Athlon 2 X4 發布一年多。 在新一代的工作中，英特爾主要以架構優化問題為指導，實現了代號為Conroe的第一代酷睿架構型號中已經達到的最高能效指標——比上一代產品高出一倍半。Pentium 65 以及宣稱的64 W 熱封裝，鋼製處理器也許是當時市場上最節能的處理器。 作為追趕者（這種情況很少發生），英特爾在新一代產品中透過 EM64T 架構實現了對 3 位元操作的支援、一組新的 SSSE86 指令以及基於 xXNUMX 的虛擬化技術的廣泛套件。

Core 2 Duo 微處理器晶片

此外，Conroe處理器的關鍵特性之一是大容量的二級緩存，即使在當時，其對處理器整體效能的影響也非常明顯。 在決定區分處理器段後，英特爾為該系列較年輕的代表（E2 和 E4）禁用了一半的 2 MB L6300 緩存，從而標記了初始段。 然而，核心的技術特性（與使用鉛焊料相關的低發熱和高能效）允許高級用戶在先進的系統邏輯解決方案上實現令人難以置信的高頻率 - 高品質主機板使得超頻 FSB 總線成為可能，將初級處理器的頻率提高到6400 GHz 或更高（總共提高了3%），因此E60 的成功複製品可以與它們的老兄弟E6400 和E6600 競爭，儘管代價是顯著的溫度風險。 然而，即使是適度的超頻也有可能取得嚴重的結果 - 在基準測試中，較舊的處理器輕鬆取代了先進的 Athlon 6700 X64，標誌著新的領導者和人們的最愛的地位。

此外，英特爾還推出了一場真正的革命——帶有Q前綴的Kentsfield系列四核心處理器，同樣採用65奈米製程打造，但採用了一個基板上兩顆Core 2 Duo晶片的結構。 在實現了盡可能高的能源效率（平台消耗的能量與單獨使用的兩個晶體相同）後，英特爾首次展示了具有四個線程的系統的強大功能- 在多媒體應用、存檔和主動使用負載的重型遊戲中跨多個線程的並行化（2007 年，這些是轟動一時的《孤島危機》和同樣具有標誌性的《戰爭機器》），單處理器配置的性能差異可能高達100%，這對於任何購買者來說都是一個令人難以置信的優勢基於 Core 2 Quad 的系統。

將兩個 C2D 黏合在一個基板上 - Core 2 Quad

與 Pentium 系列一樣，最快的處理器被指定為帶有 QX 前綴的 Extreme，並以明顯更高的價格提供給愛好者和 OEM 系統建構者。 65 nm 世代的冠軍是 QX6850，頻率為 3 GHz，快速 FSB 匯流排運行頻率為 1333 MHz。 該處理器的售價為 999 美元。

當然，如此巨大的成功不能不面對AMD的競爭，但當時的紅巨星還沒有轉向四核處理器的生產，所以為了對抗Intel的新產品，實驗性的Quad FX平台與NVidia 合作開發的產品僅展示並收到了一款華碩L1N64 主機板系列型號，設計為使用兩個Athlon FX X2 和Opteron 處理器。

華碩L1N64

該平台被證明是主流中一項有趣的技術創新，但大量的技術慣例、巨大的功耗和平庸的性能（與QX6700型號相比）並沒有讓該平台成功爭奪高端市場- 英特爾佔據上風，四核Phenom FX 處理器直到2007 年XNUMX 月才以紅色出現，當時競爭對手已準備好採取下一步行動。

Penryn 系列本質上是 65 年推出的 2007 nm 晶片的所謂晶片收縮（晶片尺寸減小），於 20 年 2008 月 2 日隨 Wolfdale 處理器首次上市，距離 AMD Phenom FX 發布僅兩個月。 過渡到使用最新電介質和製造材料的 45 奈米製程技術使我們能夠進一步擴展核心架構的視野。 這些處理器獲得了對SSE4.1 的支持，支持新的省電功能（例如Deep Power Down，它幾乎將移動版本處理器上休眠狀態下的功耗清零），而且還顯著降低了溫度-在某些測試中，差異與先前的Conroe系列相比，可以達到10度。 憑藉頻率和性能的提升，以及額外的二級快取（Core 2 Duo 的容量增加到 2 MB），新酷睿處理器在基準測試中保持了領先地位，為新一輪的激烈競爭鋪平了道路。新時代的開始。 空前成功的時代，停滯與平靜的時代。 酷睿i處理器的時代。

前進一步，後退歸零。 第一代酷睿i7

早在 2008 年 2 月，英特爾就推出了新的 Nehalem 架構，這標誌著當今每個用戶都非常熟悉的 Core i 系列第一批處理器的發布。 與眾所周知的Core XNUMX Duo不同，Nehalem架構最初在一個晶片上提供了四個物理核心，以及我們從AMD的技術創新中了解到的許多架構特性——集成內存控制器、共享三級緩存，以及取代HyperTransport 的QPI 介面。

英特爾酷睿 i7-970 微處理器晶片

隨著記憶體控制器移至處理器下方，英特爾被迫重建整個快取結構，減少二級快取的大小，轉而採用 2 MB 的統一三級快取。 然而，這一步驟可以顯著減少請求數量，並將 L3 快取減少到每個核心 8 KB，就多執行緒運算的工作速度而言，這是一個有效的解決方案，其中大部分負載被尋址到公共L2 快取。
除了快取重組之外，英特爾還透過Nehalem 向前邁出了一步，為處理器提供了對頻率為3 和800 MHz 的DDR1066 的支援（但是，第一個標準遠未限制這些處理器），並擺脫了DDR2 支持，與 AMD 不同，AMD 在 Phenom II 處理器中使用了向後相容的原理，可在 AM2+ 和新的 AM3 插槽上使用。 Nehalem 中的記憶體控制器本身可以在三種模式之一下運行，分別在64、128 或192 位元總線上具有6 個、3 個或XNUMX 個記憶體通道，這要歸功於主機板製造商在PCB 上放置了多達XNUMX 個DIMM DDRXNUMX 記憶體連接器。 至於QPI接口，它取代了已經過時的FSB總線，使平台頻寬至少增加了一倍——從提高內存頻率要求的角度來看，這是一個特別好的解決方案。

被遺忘的超線程技術又回到了 Nehalem，賦予了四個強大的實體核心和八個虛擬線程，並催生了「正是 SMT」。 事實上，HT 早在 Pentium 中就已實現，但從那時起 Intel 直到現在才考慮過它。

超執行緒技術

第一代Core i的另一個技術特點是快取和記憶體控制器的本機運行頻率，其配置涉及更改BIOS中的必要參數- Intel建議將記憶體頻率加倍以獲得最佳運行，但即使是這麼小的事情對於某些用戶來說，這可能會成為一個問題，特別是在超頻QPI 總線（又名BCLK 總線）時，因為只有帶有Extreme Edition 標籤的極其昂貴的i7-965 系列旗艦產品才獲得未鎖定的倍頻器，而940 和920 則具有固定頻率乘數分別為 22 和 20。

Nehalem 的實體尺寸（與 Core 2 Duo 相比，由於記憶體控制器移至外殼下，處理器尺寸略有增加）和虛擬尺寸都變得更大。

處理器尺寸比較

由於採用電源系統的「智慧型」監控，PCU（電源控制單元）控制器與 Turbo 模式一起，即使沒有手動調節，也可以獲得更高的頻率（因此性能），僅有限銘牌值為 130 W。 確實，在許多情況下，可以透過更改 BIOS 設定來稍微推遲此限制，以獲得額外的 100-200 MHz。

總的來說，Nehalem 架構有許多優勢——與 Core 2 Duo 相比，功耗顯著提高、多執行緒效能、強大的核心以及對最新標準的支援。

第一代 i7 有一個誤解，即存在兩個插槽 LGA1366 和 LGA1156，它們具有相同的（乍一看）Core i7。 然而，這兩組邏輯並不是出於貪婪公司的一時興起，而是為了向 Lynnfield 架構過渡，這是 Core i 處理器系列開發的下一步。

至於來自AMD的競爭，這位紅巨人並不急於轉向新的革命性架構，急於跟上英特爾的步伐。 該公司利用舊版 K10 發布了 Phenom II，它成為第一代 Phenom 45 奈米製程技術的過渡，沒有任何重大的架構變化。

由於晶片面積的減少，AMD 能夠使用額外的空間來容納令人印象深刻的 L3 緩存，其結構（以及晶片上元素的總體佈置）大致對應於 Intel 的 Nehalem 開發，但具有由於對經濟性的渴望以及與快速老化的AM2 平台的向後相容性，有許多缺點。

在修正了Cool'n'Quiet 工作中的缺陷（該功能在第一代Phenom 中幾乎不起作用）之後，AMD 發布了Phenom II 的兩個修訂版，第一個修訂版面向使用AM2 一代舊晶片群組的用戶，第二個是更新的 AM3 平台，支援 DDR3 記憶體。 正是希望在舊主機板上保持對新處理器的支持，這對 AMD 開了一個殘酷的玩笑（但是，將來會重演）——由於平台的特點是慢速北橋，新的 Phenom II X4 無法以非核心匯流排（記憶體控制器和L3 快取）的預期頻率運行，在第一個版本中損失了更多效能。

然而，Phenom II 價格實惠且功能強大，足以顯示上一代英特爾（即 Core 2 Quad）水準的結果。 當然，這僅僅意味著AMD還沒有準備好與Nehalem競爭。 完全沒有。
然後威斯特米爾到來了…

韋斯特米爾。 比 AMD 便宜，比 Nehalem 更快

作為 Q9400 的廉價替代品，紅巨星推出的 Phenom II 的優勢有兩點。 首先是與 AM2 平台的明顯兼容性，該平台在第一代 Phenom 發布期間吸引了許多廉價電腦的粉絲。 其次是價格實惠，無論是昂貴的 i7 9xx 還是更實惠（但不再獲利）的 Code 2 Quad 系列處理器都無法與之競爭。 AMD 押注於為最廣泛的用戶、休閒遊戲玩家和精打細算的專業人士提供可訪問性，但英特爾已經制定了一項計劃，力壓這家紅色晶片製造商的所有牌。

其核心是 Westmere，這是 Nehalem（布魯姆菲爾德的核心）的下一個建築開發項目，它已經在愛好者和那些喜歡最好的人中證明了自己。 這次，英特爾放棄了昂貴的複雜解決方案——基於LGA1156插槽的新一套邏輯失去了QPI控制器，獲得了架構簡化的DMI，獲得了雙通道DDR3內存控制器，並且還再次重定向了部分功能。處理器蓋 - 這次它變成了 PCI 控制器。

儘管從視覺上看，新的 Core i7-8xx 和 Core i5-750 的尺寸與 Core 2 Quad 相同，但由於過渡到 32 nm，晶體的尺寸甚至比 Nehalem 的尺寸還要大 - 犧牲了額外的QPI 輸出並結合了一組標準I/O 端口，英特爾工程師整合了一個PCI 控制器，該控制器佔據了晶片面積的25%，旨在最大限度地減少與GPU 配合使用的延遲，因為額外的16 個PCI通道從來都不是多餘的。

在Westmere中，Turbo模式也得到了改進，其建立在“更多核心-更少頻率”的原則上，迄今為止英特爾一直在使用這一原則。 按照工程師的邏輯，過去由於強調在任何情況下對所有核心進行超頻，因此並不總是達到 95W 的限制（這正是更新後的旗艦機應該消耗的功率）。 更新後的模式使得使用「智慧型」超頻成為可能，以這樣的方式調節頻率：當使用一個核心時，其他核心被關閉，從而釋放額外的功率來超頻相關核心。 透過這種簡單的方式，事實證明，當超頻一個核心時，使用者達到了最大時脈頻率，當超頻兩個核心時，它較低，當超頻所有四個核心時，它是微不足道的。 這就是英特爾如何確保大多數遊戲和應用程式使用一兩個執行緒來獲得最大效能，同時保持 AMD 當時只能夢想的能源效率。

負責在晶片上的核心和其他模組之間分配電源的電源控制單元也得到了顯著改進。 由於技術流程的改進和材料的工程改進，英特爾能夠創建一個近乎理想的系統，其中處理器在空閒狀態下幾乎不消耗任何電力。 值得注意的是，實現這樣的結果與架構變化無關- PSU 控制器單元移至Westmere 蓋下，沒有任何變化，只是對材料和整體質量的要求增加，才可以將斷開核心的漏電流降至零（或幾乎為零）處理器和附帶模組處於空閒狀態。

透過將三通道記憶體控制器更換為兩通道記憶體控制器，Westmere 可能會損失一些效能，但由於記憶體頻率的增加（主流 Nehalem 為 1066，本文這一部分的主角為 1333），新的i7不僅在效能上沒有損失，而且在某些情況下甚至比Nehalem 處理器還要快。 即使在不使用全部四個核心的應用中，由於 DDR7 頻率的優勢，i870 3 也幾乎與它的前輩相同。

更新後的 i7 的遊戲表現幾乎與上一代的最佳解決方案 - i7 975 相同，但價格是後者的兩倍。 同時，較年輕的解決方案與 Phenom II X4 965 BE 保持平衡，有時自信地領先它，有時僅略微領先。

但價格正是令所有英特爾粉絲困惑的問題 - 而酷睿 i199 5 令人難以置信的 750 美元的解決方案非常適合每個人。 是的，這裡沒有 SMT 模式，但強大的核心和出色的性能使其不僅可以超越旗艦 AMD 處理器，而且還可以便宜得多。

這是紅軍的黑暗時期，但他們有一張王牌——新一代 AMD FX 處理器即將發布。 誠然，英特爾並非手無寸鐵。

一個傳奇的誕生，一場偉大的戰鬥。 桑迪橋 vs AMD FX

回顧這兩個巨頭之間的關係歷史，很明顯，2010-2011年是AMD最令人難以置信的時期，也是英特爾出人意料的成功解決方案的時期。 儘管兩家公司都冒險推出了全新的架構，但對於紅軍來說，下一代架構的發布可能是災難性的，而英特爾則總體上毫不懷疑。

Lynnfield 進行了大規模的錯誤修復，而 Sandy Bridge 則讓工程師重新開始設計。 向 32 nm 的過渡標誌著整體基礎的創建，不再類似於 Nehalem 中使用的單獨佈局，其中兩個核心的兩個區塊將晶體分為兩部分，輔助模組位於兩側。 就 Sandy Bridge 而言，英特爾創建了一種整體佈局，其中核心位於單個區塊中，並使用通用的 L3 快取。 形成任務管道的執行管道被完全重新設計，高速環形總線在處理記憶體時提供最小的延遲，從而在任何任務中提供最高的效能。

Intel Core i7-2600k 微處理器晶片

整合式顯示卡也出現在引擎蓋下，同樣佔據了晶片面積的 20%——多年來，英特爾第一次決定認真解決內建 GPU 問題。 儘管以嚴肅的獨立卡的標準來看，這樣的好處並不重要，但最普通的 Sandy Bridge 顯示卡很可能是不必要的。 然而，儘管為圖形晶片分配了112 億個晶體管，但在Sandy Bridge 中，英特爾工程師依靠的是在不增加晶片面積的情況下提高核心性能，乍一看這並不是一件容易的事——第三代晶片只比第一代晶片大2 平方毫米。Q2 曾經有過。 英特爾工程師是否成功完成了令人難以置信的任務？ 現在答案似乎很明顯，但讓我們保持好奇心。 我們很快就會回到這個主題。

除了全新的架構之外，Sandy Bridge 還成為英特爾史上最大的處理器系列。 如果說在 Lynnfield 時期，blues 推出了 18 種型號（11 種用於行動 PC，7 種用於桌上型電腦），那麼現在他們的產品範圍已增加到 29（！） 個包含所有可能設定檔的 SKU。 桌上型電腦在發佈時收到了其中的 8 款——從 i3-2100 到 i7-2600k。 換句話說，所有細分市場都被覆蓋了。 最實惠的 i3 售價為 117 美元，旗艦版售價為 317 美元，以前幾代產品的標準來看，這個價格非常便宜。
在行銷演示中，英特爾將 Sandy Bridge 稱為“第二代酷睿處理器”，儘管從技術上講，在它之前已經有三代這樣的處理器了。 Blues 透過處理器的編號來解釋他們的邏輯，其中 i* 後面的數字等同於一代 - 正是因為這個原因，許多人仍然認為 Nehalem 是第一代 i7 的唯一架構。

Sandy Bridge 是英特爾歷史上第一個獲得解鎖處理器名稱的產品——型號名稱中的字母K，意思是免費倍頻器（正如AMD 喜歡做的那樣，首先是在黑色版系列處理器中，然後是無所不在）。 但是，與 SMT 的情況一樣，這種奢華體驗只需額外付費，並且僅限於少數型號。

除了經典系列之外，Sandy Bridge 還推出了標記為 T 和 S 的處理器，面向電腦製造商和便攜式系統。 在此之前，英特爾並沒有認真考慮過這個細分市場。

隨著乘法器和 BCLK 總線操作的變化，英特爾阻止了在沒有 K 索引的情況下對 Sandy Bridge 型號進行超頻的能力，從而彌補了 Nehalem 中完美發揮作用的漏洞。 用戶面臨的另一個困難是「有限超頻」系統，該系統可以為無法享受解鎖型號樂趣的處理器設定睿頻頻率值。 Lynnfield 開箱即用的超頻操作原理保持不變 - 當使用一個核心時，系統產生最大可用（包括冷卻）頻率，如果處理器滿載，那麼超頻將明顯降低，但對於所有核心。

相反，由於 Sandy Bridge 甚至在與最簡單的散熱器配合使用時也能實現超頻，因此未鎖定型號的手動超頻已經載入史冊。 4.5 GHz 無需花費冷卻費用？ 以前沒有人跳得這麼高。 更不用說，從超頻的角度來看，只要有足夠的冷卻，甚至 5 GHz 也已經可以實現。
除了架構創新之外，Sandy Bridge 還伴隨著技術創新——支援 SATA 1155 Gb/s 的新 LGA6 平台、BIOS 的 UEFI 介面的出現以及其他令人愉悅的小事情。 更新後的平台獲得了對 HDMI 1.4a、藍光 3D 和 DTS HD-MA 的原生支持，因此，與基於 Westmere（Clarkdale 核心）的桌面解決方案不同，Sandy Bridge 在將視頻輸出到現代電視和以24 幀播放電影，這無疑讓家庭劇院迷感到高興。

然而，從軟體的角度來看，情況甚至更好，因為隨著Sandy Bridge 的發布，英特爾推出了他們著名的使用CPU 資源的視訊解碼技術- Quick Sync，事實證明這是處理影片時的最佳解決方案。 當然，英特爾高清顯示卡的遊戲表現並沒有讓我們宣稱對顯示卡的需求已經成為過去，然而，英特爾本身正確地指出，對於價格為 50 美元或以下的 GPU，他們的顯卡晶片可以成為一個嚴重的競爭對手，這與事實相差不遠- 在發佈時，英特爾展示了2500k 圖形核心的性能達到HD5450（最實惠的AMD Radeon 顯示卡）的水平。

Intel Core i5 2500k 被認為可能是最受歡迎的處理器。 這並不奇怪，因為由於未鎖定的倍頻、外殼下的焊接和低散熱，它已成為超頻玩家中真正的傳奇。

Sandy Bridge 的遊戲表現再次凸顯了英特爾在上一代產品中設定的趨勢——為用戶提供與售價 999 美元的最佳 Nehalem 解決方案相媲美的性能。 這台藍色巨人成功了——只需 300 美元多一點的價格，用戶就獲得了與 i7 980X 相當的性能，這在六個月前似乎是不可想像的。 是的，新的性能水平並沒有被第三代（或第二代？）酷睿處理器所征服，就像Nehalem 的情況一樣，但珍貴的頂級解決方案成本的顯著降低使其成為真正的「人民」成為可能選擇。

英特爾酷睿i5-2500k

看來AMD推出新架構的時候到了，但我們還得再等一段時間才能看到真正的競爭對手的出現——隨著Sandy Bridge的勝利發布，這家紅巨頭的武器庫中只剩下了稍微擴大的Phenom II系列輔以基於Thuban核心的解決方案——著名的六核心X6 1055處理器和1090T。 這些處理器儘管在架構上發生了微小的變化，但只能誇耀Turbo Core技術的回歸，其中調整核心超頻的原則回到了每個核心的單獨調整，就像原始Phenom的情況一樣。 得益於這種靈活性，最經濟的運作模式（空閒模式下核心頻率降至 800 MHz）和激進的性能配置（將核心超頻至比出廠頻率高 500 MHz）都成為可能。 除此之外，Thuban 與該系列中的弟弟沒​​有什麼不同，它的兩個額外核心更多地充當了 AMD 的營銷策略，以更少的錢提供更多的核心。

可惜的是，更多的核心並不意味著更高的性能- 在遊戲測試中，X6 1090T 渴望達到低端Clarkdale 的水平，只是在某些情況下挑戰i5 750 的性能。每個核心的性能較低，仍然採用 125 nm 製程的 Phenom II 架構的 45 W 功耗和其他經典缺點並沒有讓紅軍能夠對第一代酷睿及其更新的兄弟進行激烈的競爭。 隨著《Sandy Bridge》的發布，X6 的相關性實際上消失了，僅對一小部分專業粉絲用戶感興趣。

AMD 直到 2011 年才對英特爾的新產品做出了強烈反應，當時推出了基於 Bulldozer 架構的新 AMD FX 處理器系列。 回顧其最成功的處理器系列，AMD並沒有變得謙虛，並再次強調了其令人難以置信的野心和對未來的計劃——新一代一如既往地承諾為台式機市場提供更多核心，創新架構，當然還有，在性價比類別中具有令人難以置信的表現。

從架構的角度來看，Bulldozer 看起來很大膽- 在理想條件下將核心模組化排列在公共L3 快取上的四個區塊中，旨在確保多線程任務和應用程式的最佳性能，但是，由於需要保持相容性隨著AM2平台的迅速老化，AMD決定保留北橋控制器的處理器外殼，這給自己帶來了隨後幾年最重要的問題之一。

水晶推土機

儘管有 4 個物理核心，Bulldozer 處理器還是以八核處理器的形式提供給用戶 - 這是因為每個計算單元中存在兩個邏輯核心。 它們每個都有自己的海量 2 MB L2 快取、解碼器、256 KB 指令緩衝區和浮點單元。 這種功能部分的分離使得在八個執行緒中提供資料處理成為可能，強調了新架構在可預見的未來的重點。 Bulldozer 獲得了對 SSE4.2 和 AESNI 的支持，每個實體核心一個 FPU 單元能夠執行 256 位元 AVX 指令。

對於AMD來說不幸的是，Intel已經推出了Sandy Bridge，因此對處理器部分的要求大幅提高。 以遠低於 X6 1090T 的價格，普通用戶可以購買出色的 i5 2500k 並獲得與上一代最佳產品相當的性能，而 Reds 也需要這樣做。 唉，發布時代的現實對此事有自己的看法。

在大多數情況下，舊版Phenom II 的6 個核心已經有一半空閒，更不用說1 個AMD FX 線程了- 由於絕大多數遊戲和應用程序使用2-4 個線程（有時高達2500 個線程）的具體情況，新產品來自紅色陣營的結果只是比之前的 Phenom II 稍快一點，毫無希望地損失了 8150k。 儘管在專業任務中（例如在資料歸檔方面）具有一些優勢，但旗艦產品 FX-5 對於已經被 i2500 XNUMXk 的強大功能所蒙蔽的消費者來說卻顯得毫無興趣。 革命沒有發生，歷史也沒有重演。 值得一提的是內建的綜合 WinRAR 測試，它是多執行緒的，而在實際工作中，存檔器僅完全使用兩個執行緒。

又一座橋。 常春藤橋或等候時

AMD 的例子說明了很多事情，但首先它強調需要創建某種基礎來建立成功的（在各個方面）處理器架構。 這就是 AMD 如何成為 K7/K8 時代最好的公司的原因，正是由於同樣的假設，英特爾透過 Sandy Bridge 的發布取代了他們的位置。

當雙贏的組合出現在藍軍手中時，架構的改進被證明是沒有用的——強大的核心、適中的 TDP 和環形總線上經過驗證的平台格式，對於任何任務來說都非常快速和高效。 現在剩下的就是利用之前的一切來鞏固成功，而這正是過渡性的 Ivy Bridge（第三代（英特爾聲稱的）酷睿處理器）所取得的成功。

從架構的角度來看，最重大的變化也許是英特爾轉向 22 nm，這不是一次飛躍，而是朝著減小晶片尺寸邁出的自信的一步，結果再次證明晶片尺寸比其前身更小。 順便說一句，採用舊 8150 nm 製程技術的 AMD FX-32 處理器的晶片尺寸為 315 mm2，而英特爾酷睿 i5-3570 處理器的尺寸超過一半：133 mm2。

這一次，英特爾再次依靠板載顯示卡，並在晶片上為其分配了更多空間——儘管只是多了一點。 晶片拓撲的其餘部分沒有發生任何變化 - 相同的四​​個核心區塊，具有公共 L3 快取區塊、記憶體控制器和系統 I/O 控制器。 有人可能會說，設計看起來出奇地相同，但這就是 Ivy Bridge 平台的精髓——保留 Sandy 的優點，同時為整體財富增添優勢。

水晶常春藤橋

由於向更薄的製程技術的過渡，英特爾能夠將處理器的總功耗從上一代的 77 W 降低到 95 W。 然而，期望更出色的超頻結果是不合理的 - 由於 Ivy Bridge 反复無常的性質，實現高頻需要比 Sandy 更高的電壓，因此並沒有特別急於用該系列處理器創造記錄。 此外，將處理器散熱蓋與其晶片之間的熱界面從焊料更換為導熱膏對於超頻來說並不是最佳選擇。

對於上一代酷睿的用戶來說幸運的是，插槽沒有改變，新處理器可以輕鬆安裝到以前的主機板上。 然而，新的晶片組提供了對 USB 3.0 的支援等優點，因此專注於技術創新的用戶可能會爭先恐後地購買 Z 晶片組的新主機板。

Ivy Bridge 的整體表現並沒有顯著提高，足以被稱為另一場革命，而是持續穩定。 在專業任務中，3770k 的表現與專業 X 系列處理器相當，而在遊戲中，它領先於之前最受歡迎的 2600k 和 2700k，相差約 10%。 有些人可能認為這不足以升級，但 Sandy Bridge 被認為是史上最持久的處理器系列之一是有原因的。

最後，即使是最經濟的 PC 遊戲用戶也能感受到最前沿的感覺——英特爾 HD Graphics 4000 的速度明顯快於上一代，平均提升了 30-40%，並且還獲得了對 DirectX 11 的支持。現在可以在中低設定下玩熱門遊戲，並獲得良好的性能。

總而言之，Ivy Bridge 是英特爾家族的一個受歡迎的新成員，它避免了架構過度帶來的各種風險，並遵循 Blues 從未偏離的滴答原則。 紅軍試圖以「打樁機」的形式對錯誤進行大規模的工作——舊的偽裝的新一代。
過時的32奈米不允許AMD進行另一場革命，因此Piledriver被要求糾正Bulldozer的缺點，關注AMD FX架構中最薄弱的方面。 Zambezi核心被Vishera取代，其中包括基於Triniti（紅巨星移動處理器）解決方案的一些改進，但TDP保持不變——125指數的旗艦型號為8350 W。結構上，它與它的前輩相同，但架構改進和頻率增加400 MHz 讓我們迎頭趕上。

AMD 在 Bulldozer 發布前夕的宣傳幻燈片中向該品牌的粉絲承諾一代又一代性能提升 10-15%，但 Sandy Bridge 的發布和巨大的飛躍並沒有讓這些承諾被稱為過於雄心勃勃- 現在Ivy Bridge已經上架，進一步推低了生產力門檻的上限。 為了避免再次犯錯，AMD推出了Vishera作為Ivy Bridge系列預算部分的替代品——8350反對i5-3570K，這不僅是由於紅軍的謹慎，也是因為該公司的定價政策。 旗艦 Piledriver 以 199 美元的價格向公眾發售，這使得它比潛在的競爭對手便宜 - 然而，性能卻無法保證。

專業任務是 FX-8350 最能發揮潛力的地方 - 核心工作得盡可能快，在某些情況下 AMD 的新產品甚至領先於 3770k，但大多數用戶關注的地方（遊戲性能），該處理器顯示的結果與i7-920 類似，最多也不會落後2500k 太遠。 然而，這種情況並沒有讓任何人感到驚訝——在相同的任務中，8350 的生產力比 20 高出 8150%，而 TDP 保持不變。 修復錯誤的工作取得了成功，儘管並不像許多人希望的那麼成功。

AMD FX 8370 處理器超頻世界紀錄由芬蘭超頻選手 The Stilt 於 2014 年 8722,78 月創造。 他成功地將晶體超頻至 XNUMX MHz。

哈斯韋爾：好得令人難以置信

正如我們已經看到的，Intel的架構之路已經找到了中庸之道——在建立成功的架構時，堅持既定的方案，在各個方面進行改進。 Sandy Bridge 成為基於環形總線和統一核心單元的高效架構的創始人，Ivy Bridge 在硬體和電源方面對其進行了改進，而 Haswell 成為其前身的延續，承諾新的品質和性能標準。

英特爾演示中的架構幻燈片溫和地暗示該架構將保持不變。 這些改進僅影響優化格式中的一些細節 - 為任務管理器添加了新端口，優化了 L1 和 L2 緩存，以及後者中的 TLB 緩衝區。 不可能不注意到 PCB 控制器的改進，該控制器負責各種模式下的流程操作以及相關的功耗。 簡而言之，閒置時 Haswell 已經比 Ivy Bridge 經濟得多，但沒有談到 TDP 的整體降低。

支援高速DDR3模組的高級主機板給發燒友帶來了一些歡樂，但從超頻的角度來看，一切都變得令人悲傷——Haswell的成績甚至比上一代還要差，這很大程度上是由於向超頻的過渡。其他熱接口，現在只有懶人才不會開玩笑。 整合式顯示卡也獲得了性能優勢（由於便攜式筆記型電腦領域越來越受重視），但在 IPC 缺乏明顯增長的背景下，Haswell 因性能提升可憐的 5-10% 而被戲稱為“Hasfail”。到上一代。 再加上生產問題，導致 Broadwell（下一代英特爾）變成了一個幾乎不存在的神話，因為它在行動平台上的發布並暫停了一整年，對整體用戶認知產生了負面影響。 為了至少以某種方式糾正這種情況，英特爾發布了Haswell Refresh，也稱為Devil Canyon - 然而，其全部目的是提高Haswell 處理器的基本頻率（4770k 和4670k），因此我們不會專門專門介紹它。

Broadwell-H：更經濟、更快

Broadwell-H的發布暫停了很長一段時間，因為向新的工藝流程過渡存在困難，但如果我們深入架構分析，很明顯英特爾處理器的性能已經達到了競爭對手無法達到的水平來自AMD。 但這並不意味著紅軍在浪費時間 - 由於對 APU 的投資，基於 Kaveri 的解決方案的需求量很大，而且 A8 系列的舊型號可以輕鬆領先於藍軍的任何集成顯卡。 顯然，英特爾對這種狀況絕對不滿意 - 因此 Iris Pro 圖形核心在 Broadwell-H 架構中佔據了特殊的位置。

再加上向 14 nm 的過渡，Broadwell-H 晶片尺寸實際上保持不變 - 但更緊湊的佈局使我們能夠更加專注於提高圖形處理能力。 畢竟，Broadwell 是在筆記型電腦和多媒體中心上找到了自己的第一個家，因此支持 HEVC (H.265) 和 VP9 硬體解碼等創新似乎非常合理。

Intel Core i7-5775C 微處理器晶片

eDRAM晶體值得特別一提，它在晶體基板上佔據了一個單獨的位置，成為處理器核心的高速資料緩衝區－L4快取。 其效能使我們能夠在對處理快取資料的速度特別敏感的專業任務中取得重大進展。 eDRAM 控制器佔據了主處理器晶片上的空間；工程師用它來替換在過渡到新技術流程後的空閒空間。

還整合了 eDRAM，以加速板載顯示卡的運行，充當快速幀緩存 - 容量為 128 MB，其功能可以顯著簡化板載 GPU 的工作。 事實上，正是為了向 eDRAM 晶體致敬，處理器的名稱中添加了字母 C——英特爾將晶片上的高速數據緩存技術稱為 Crystal Wall。

奇怪的是，新產品的頻率特性變得比 Haswell 溫和得多 - 較舊的 5775C 的基本頻率為 3.3 GHz，但同時可以擁有未鎖定的倍頻器。 隨著頻率的降低，TDP也隨之降低——現在僅為65W，對於這個等級的處理器來說這或許是最好的成就，因為效能保持不變。

儘管Broadwell-H 的超頻潛力不大（按照Sandy Bridge 標準），但其能源效率令人驚訝，事實證明它是競爭對手中最經濟、最酷的，而且板載顯卡甚至領先於AMD A10 系列的解決方案，這表明對引擎蓋下的圖形核心的賭注是合理的。

重要的是要記住，Broadwell-H 的產品非常中間，以至於在六個月內就推出了基於 Skylake 架構的處理器，成為 Core 系列的第六代。

Skylake－革命的時代早已過去

奇怪的是，自 Sandy Bridge 以來已經過去了許多代人，但沒有一個人能夠以令人難以置信和創新的東西震驚公眾，Broadwell-H 可能是個例外 - 但更多的是關於圖形方面前所未有的飛躍以及它的性能（與AMD的APU相比），而不是性能上的巨大突破。 Nehalem 的時代肯定已經一去不復返了，但英特爾繼續小步前進。

在架構上，Skylake 進行了重新排列，計算單元的水平排列被經典的方形佈局所取代，其中核心由共享 LLC 快取分隔開來，強大的圖形核心位於左側。

Intel Core i7-6700k 微處理器晶片

由於技術特點，eDRAM控制器現在位於I/O控制單元區域，作為影像輸出控制模組的補充，以便從整合式圖形核心提供最佳品質的影像傳輸。 Haswell 中使用的內建穩壓器消失了，DMI 總線也進行了更新，並且由於向後相容的原理，Skylake 處理器同時支援 DDR4 和 DDR3 記憶體 - 為其製定了新的 SO-DIMM DDR3L 標準，在低電壓下運轉。

同時，人們不禁注意到英特爾對下一代板載顯示卡的宣傳有多重視——就Skylake而言，它已經是藍線中的第六名。 英特爾對效能提升感到特別自豪，這在 Broadwell 中尤其顯著，但這次它向特別注重預算的遊戲玩家承諾最高水準的效能並支援所有現代 API，包括 DirectX 12。圖形子系統是其中的一部分所謂的系統單晶片（SOC），英特爾也積極將其作為成功架構解決方案的範例進行推廣。 但如果你還記得整合電壓控制器已經消失，而且電源子系統完全依賴主機板的VRM，那麼Skylake當然還沒有達到成熟的SOC。 完全沒有談論將南橋晶片整合在外殼下。

然而，這裡的SOC扮演的是中介的角色，是Gen9圖形晶片、處理器核心和系統I/O控制器之間的一種“橋樑”，負責組件與處理器的交互和數據處理。 同時，英特爾非常重視能源效率，並採取了許多措施來降低功耗——Skylake 為 SOC 的每個部分提供了不同的「功率門」（我們稱之為功率狀態），包括高速環形總線、圖形子系統和媒體控制器。 先前基於P狀態的處理器相位功率控制系統已經演變為Speed Shift技術，該技術提供了不同相位之間的動態切換（例如，在活躍工作期間從睡眠模式喚醒時或在輕度衝浪後開始重度遊戲時） ）並平衡活動 CPU 單元之間的功耗，以在 TDP 內達到最高效率。

由於電源控制器消失的重新設計，Intel被迫將Skylake移至新的LGA1151插槽，並為此發布了基於Z170晶片組的主機板，支援20個PCI-E 3.0通道、3.1條USB 3.0 A 型端口、增加USB 2 連接埠數量、支援eSATA 和M4 驅動器。 該記憶體據稱支援頻率高達 3400 MHz 的 DDRXNUMX 模組。

至於效能，Skylake的發布並沒有帶來任何震撼。 與 Devil Canyon 相比預期性能提升 XNUMX% 讓許多粉絲感到困惑，但從英特爾演示幻燈片中可以清楚地看出，主要重點是新平台的能源效率和靈活性，能夠同時適用於經濟高效的微型計算機-ITX 系統和進階遊戲平台。 原本期待 Sandy Bridge Skylake 實現飛躍的用戶失望了；這種情況讓人想起 Haswell 的發布；新插槽的發布也令人失望。

現在是時候對卡比·萊克抱有希望了，因為有人，而他應該就是那個人......

卡比湖。 清新的湖水和意想不到的紅色

儘管最初的邏輯是「tick-tock」策略，但英特爾意識到AMD沒有任何競爭，決定將每個週期擴展到三個階段，其中在引入新架構後，現有的解決方案在未來兩年的新名稱。 Broadwell前進了14奈米，Skylake緊隨其後，Kaby Lake的設計目的是為了展示與之前的Nebesnozersk相比最先進的技術水平。

Kaby Lake 和 Skylake 之間的主要區別在於頻率增加了 200-300 MHz - 無論是基礎頻率還是增強頻率。 在架構上，新一代沒有任何變化- 即使集成顯示卡，儘管更新了標記，仍然保持不變，但英特爾發布了基於新Z270 的晶片組，該晶片組在前一代的功能上增加了4 個PCI- E 3.0 通道Sunrise Point，以及支援英特爾傲騰記憶體技術的巨頭的先進設備。 保留了主機板組件的獨立乘法器和先前平台的其他功能，多媒體應用程式獲得了 AVX Offset 功能，該功能允許在處理 AVX 指令時降低處理器頻率，以提高高頻下的穩定性。

Intel Core i7-7700k 微處理器晶片

在性能方面，全新第七代酷睿產品首次與前代產品幾乎一模一樣——再次注重優化功耗，英特爾完全忘記了IPC方面的創新。 不過，與Skylake不同的是，新產品解決了嚴重超頻水平下的極端發熱問題，並且也讓人感覺幾乎像Sandy Bridge時代一樣，將處理器超頻到4.8-4.9 GHz，功耗適中，溫度相對較低。 換句話說，超頻變得更加容易，處理器溫度降低了10-15度，可以稱為最佳化的結果，也就是最後一個週期。

誰也沒有想到，AMD已經在準備對英特爾多年的發展做出真正的回應。 它的名字是AMD銳龍。

AMD Ryzen – 當大家都笑了卻沒有人相信的時候

2012年推出更新版Bulldozer、Piledriver架構後，AMD全面進軍處理器市場的其他領域，發布了多個成功的APU產品線，以及其他經濟型和便攜式解決方案。 然而，該公司從未忘記在桌上型電腦上重新爭奪一席之地，佯裝軟弱，但同時致力於Zen架構——一種真正的新解決方案，旨在恢復曾經失去的CPU競爭精神市場。

為了開發新產品，AMD 求助於吉姆·凱勒 (Jim Keller)，這位“雙核之父”的工作經驗使這家紅色巨人在 2000 年代初期聲名鵲起並得到認可。 他與其他工程師一起開發了一種快速、強大且創新的新架構。 不幸的是，每個人都記得推土機基於相同的原則 - 需要不同的方法。

吉姆凱勒

AMD 利用了這項行銷優勢，宣布與 Excavator 世代（從同一個 Bulldozer 衍生而來的最新核心）相比，IPC 提高了 52%。 這意味著與 8150 相比，Zen 處理器預計將快 60% 以上，這引起了所有人的興趣。 起初，在AMD 演示中，他們只花時間討論專業任務，將新處理器與5930K 進行比較，後來又與6800K 進行比較，但隨著時間的推移，他們也開始談論問題的遊戲方面- 從銷售點來看最迫切的問題看法。 但即便如此，AMD 也已做好戰鬥準備。

Zen架構基於新的14 nm製程技術，從架構上看，新產品與2011年的模組化架構完全不同。現在該晶片內部有兩個稱為CCX（Core Complex）的大型功能塊，每個功能塊都可以最多有四個活動核心。 與 Skylake 一樣，各種系統控制器位於晶片基板上，包括 24 個 PCI-E 3.0 通道、支援最多 4 個 USB 3.1 Type A 連接埠以及雙通道 DDR4 記憶體控制器。 特別值得注意的是 L3 快取的大小 - 在旗艦解決方案中，其容量達到 16 MB。 每個核心都有自己的浮點單元（FPU），這解決了先前架構的主要問題之一。 處理器功耗也大幅下降 - 旗艦 Ryzen 7 1800X 的功耗為 95 W，而「最熱門」（從各個意義上來說）AMD FX 型號的功耗為 220 W。

AMD Ryzen 1800X 微處理器晶片

技術填充的創新也同樣豐富——因此新的 AMD 處理器在 SenseMI 的標題下獲得了一整套新技術，其中包括智慧預取（將資料載入至快取緩衝區以加速程式的運作）、 Pure Power（本質上是處理器及其部件的「智慧型」控制電源的模擬，在Skylake 中實現）、神經網路預測（一種基於自學習神經網路原理的演算法）以及擴展頻率Range（或XFR），旨在為使用者提供具有額外100 MHz 頻率的先進冷卻系統。 自 Piledriver 以來，超頻首次不再透過 Turbo Core 進行，而是透過 Precision Boost 進行，這是一項根據核心負載提高頻率的更新技術。 自 Sandy Bridge 以來，我們已經看到了英特爾的類似技術。

新的 Ryzen 架構基於 Infinity Fabric 總線，旨在互連晶片基板上的各個核心和兩個 CCX 模組。 高速介面旨在確保核心和模組之間盡可能最快的交互，並且還能夠在其他平台上實現 - 例如，在經濟型 APU 上，甚至在 AMD VEGA 顯示卡中，其中總線與 HBM2 記憶體配對必須以至少512 Gb/s 的頻寬運行

無限面料

所有這一切都與將 Zen 系列擴展到高性能平台、伺服器和 APU 的雄心勃勃的計劃有關 - 生產工藝的統一一如既往地導致更便宜的生產，而誘人的價格一直是 AMD 的特權。

起初，AMD 只推出了 Ryzen 7——該系列中的較舊型號，針對最挑剔的用戶和媒體製作者，幾個月後，他們又推出了 Ryzen 5 和 Ryzen 3。結果是 Ryzen 5在價格和遊戲性能方面最具吸引力的解決方案，坦白說，英特爾還沒有做好準備。 如果說在第一階段，Ryzen 似乎注定要重複 Bulldozer 的命運（儘管戲劇性程度較小），那麼隨著時間的推移，AMD 能夠再次施加競爭就變得很明顯了。

Ryzen 的主要問題是最初幾個月伴隨早期版本所有者的技術細微差別 - 由於內存問題，Ryzen 並不急於推薦購買，以及處理器對 RAM 頻率的依賴直接暗示需要額外費用。 然而，對時序設定有經驗的用戶發現，在高速記憶體模組配置為最小時序的情況下，Ryzen 甚至可以達到 7700k，這讓 AMD 粉絲陣營感到非常高興。 但即使沒有這樣的喜悅，Ryzen 5 系列處理器還是非常成功，以至於其銷售浪潮迫使英特爾對其架構進行了緊急革命。 AMD 成功舉措的回應是發布了最新的（在撰寫本文時）Coffee Lake 架構，該架構擁有 6 個核心，而不是 XNUMX 個。

咖啡湖。 堅冰已破

儘管 7700k 長期佔據最佳遊戲處理器的稱號，AMD 還是能夠在中階產品線中取得令人難以置信的成功，貫徹了「更多核心，但更便宜」這一最古老的原則。 Ryzen 1600 擁有 6 個核心和高達 12 個線程，而 7600k 仍然停留在 4 個核心，這給 AMD 帶來了簡單的營銷勝利，尤其是在眾多評論家和博主的支持下。 然後，英特爾改變了發佈時間表，並將 Coffee Lake 引入市場 - 不僅僅是增加了百分之幾和幾瓦，而是真正的進步。

確實，這裡也是有保留的。 六個期待已久的核心，並非沒有 SMT 的樂趣，實際上是在相同的 Skylake 基礎上出現的，基於 14 nm 構建。 在Kaby Lake中，對其基礎進行了調整，解決了超頻和溫度問題；在Coffee Lake中，進行了改進，將核心塊數量增加了2個，並進行了優化，以實現更涼爽和更穩定的運行。 如果我們從創新的角度來評估架構，那麼Coffee Lake並沒有出現任何創新（除了核心數量的增加）。

Intel Core i7-8700k 微處理器晶片

但由於需要基於 Z370 的新主機板，因此存在技術限制。 這些限制與不斷增加的功率要求相關，因為考慮到晶體的成長貪婪，增加了六個核心並重新設計了系統，需要提高最低電源電壓等級。 正如我們從布羅德韋爾的歷史中所記得的那樣，英特爾近年來一直在努力做相反的事情——減少各方面的緊張局勢，但現在這一戰略已經走進了死胡同。 從技術上講，LGA1151保持不變，但由於損壞VRM控制器的風險，Intel限制了處理器與先前主機板的兼容性，從而保護自己免受可能的醜聞（就像RX480和AMD燒壞的PCI的情況一樣） -E 連接器）。 更新後的Z370不再支援之前的DDR3L內存，但誰也沒想到會有這樣的兼容性。

英特爾自己正在準備該平台的更新版本，支援第二代 USB 3.1、SDXC 記憶卡和內建 Wi-Fi 802.11 控制器，因此 Z370 的發布熱潮成為了其中的事件之一。使得可以對平台的外觀得出結論。 然而，Coffee Lake 有很多驚喜 - 其中一個特定部分集中在超頻上。

英特爾對此給予了很多關注，強調了在優化超頻過程方面所做的工作 - 例如，在 Coffee Lake 中，可以針對不同的核心負載條件配置多個逐步超頻預設，動態更改記憶體的能力無需離開操作系統即可調整時序，支援任何甚至是最不可能的DDR4 倍頻器（據稱支援高達8400 MHz 的頻率），以及專為最大負載而設計的增強型電源系統。 然而事實上，8700k 的超頻遠非最令人難以置信的——由於在不脫模的情況下使用熱接口的不切實際，處理器經常被限制在4.7-4.8 GHz，達到極限溫度，但透過改變接口，它可以顯示 5.2 甚至 5.3 GHz 風格的新記錄。 不過絕大多數用戶對此並不感興趣，因此六核心Coffee Lake的超頻潛力堪稱克制。 是的，是的，桑迪還沒有被忘記。

Coffee Lake 的遊戲表現並沒有顯示出任何特別的奇蹟——儘管出現了兩個物理核心和四個線程，但發佈時的 8700k 只比之前的旗艦有大約 5-10% 的性能提升。 是的，Ryzen 在遊戲領域無法與它競爭，但從架構改進的角度來看，Coffee Lake 只是另一個揮之不去的“電流”，而不是 2011 年 Sandy Bridge 的“蜱蟲” 。

對於AMD 粉絲來說幸運的是，在Ryzen 發布後，該公司宣布了AM4 插槽和Zen 架構開發的長期計劃，直至2020 年——而在Coffee Lake 將注意力帶回英特爾中端市場之後，是時候了畢竟對於 Ryzen 2，AMD 必須有自己的「潮流」。

殘酷的事實如果英特爾沒有利用不正當競爭來推銷其產品，我們就不會看到今天的樣子。 於是在2009年1,5月，該公司因賄賂個人電腦製造商和一家貿易公司選擇英特爾處理器而被歐盟委員會處以XNUMX億美元巨額罰款。 英特爾管理層隨後表示，無論是能夠以較低價格購買電腦的用戶還是正義都不會從提起訴訟的決定中受益。

英特爾還有一種更古老、更有效的競爭方法。 透過從 i486 處理器開始首次包含 CPUID 指令，並透過建立和分發自己的免費編譯器，英特爾確保了其在未來多年的成功。 該編譯器為英特爾處理器產生最佳程式碼，為所有其他處理器產生平庸程式碼。 因此，即使競爭對手的技術強大的處理器也會「經歷」非最佳程式分支。 這降低了應用程式的最終性能，並且無法使其顯示與具有類似特性的英特爾處理器大致相同的性能水平。

在這樣的競爭條件下，威盛無法承受競爭，大幅減少了處理器的銷售。 其節能的 Nano 處理器不如當時新推出的 Intel Atom 處理器。 如果一位技術能力強的研究人員 Agner Fog 未能更改 Nano 處理器上的 CPUID，一切都會好起來的。 正如預期的那樣，生產力提高並超越了競爭對手。 但這個消息並沒有產生資訊炸彈的效果。
與AMD（全球第二大x86/x64微處理器製造商）的競爭對於後者來說也並不順利；2008年，由於財務問題，AMD不得不與自己的半導體積體電路製造商GlobalFoundries分道揚鑣。 AMD 在與英特爾的競爭中依靠多核心，提供價格實惠的多核心處理器，而英特爾則可以在這一產品類別中以更少核心但採用超線程技術的處理器做出回應。

多年來，英特爾一直在增加其在行動和桌上型處理器領域的市場份額，取代其競爭對手。 伺服器處理器市場已經幾乎被完全佔領。 直到最近，情況才開始改變。 AMD Ryzen處理器的發布迫使Intel改變了小幅提高處理器運作頻率的基本策略。 儘管測試包讓英特爾不再擔心。 例如，在綜合SYSMark測試中，第六代和第七代酷睿i7桌上型電腦處理器之間的差異與相同核心特性下頻率的增加不成比例。

但現在英特爾也開始增加桌上型處理器的核心數量，也部分重新命名了現有的處理器型號。 這是向消費者提高技術素養的良好一步。

這篇文章的作者是帕維爾·丘季諾夫。

2019 年－藍點不歸路或 Chiplet 革命

在推出兩代非常成功的Ryzen 處理器之後，AMD 不僅在性能方面，而且在最新的製造技術方面都準備好邁出前所未有的一步——轉向7nm 製程技術，在保持恆定散熱封裝的同時，性能提升25% ，再加上許多架構開發和優化，使得 AM4 平台能夠提升到一個新的水平，為所有以前「流行」系統的所有者提供初步 BIOS 更新的無痛升級。

而心理上重要的4 GHz 標記，在很多方面都是與英特爾激烈競爭的絆腳石，也以不同的方式讓發燒友感到擔憂——自從第一個謠言出現以來，許多人正確地註意到Ryzen 3000 頻率的增加家庭的比例不太可能超過 20%，但沒有人能停止對英特爾所炫耀的 5 GHz 的夢想。 大量的「洩密」以及完整的處理器系列和令人難以置信的細節也激發了人們的興趣，其中許多事實證明與事實相去甚遠。 但公平地說，值得注意的是，一些洩漏的內容與所看到的結果非常一致——當然，也有一些保留。

從技術上講，Zen 2 架構與其前兩代 Ryzen 的基礎架構有許多根本性的差異。 主要區別在於處理器的佈局，現在由三個獨立的晶體組成，其中兩個包含核心塊，第三個尺寸更令人印象深刻，包括控制器和通訊通道 (I/O) 塊。 儘管節能且先進的 7nm 製程具有許多優勢，但 AMD 仍不得不面臨生產成本明顯增加的情況，因為 7nm 製程尚未經過測試並達到理想的缺陷晶片與乾淨晶片的比例。 然而，還有另一個原因 - 生產的整體統一，這使得將不同的生產線合併為一條生產線成為可能，並為價格實惠的 Ryzen 5 和令人難以置信的 EPYC 選擇晶體。 這種經濟高效的解決方案使 AMD 能夠將價格保持在同一水平，並且 Ryzen 3000 的發布也很高興能夠取悅粉絲。

Chiplet 的結構佈局

將處理器晶片分為三個小部分，在解決 AMD 工程師面臨的最重要任務方面取得了重大進展 - 減少 Infinity Fabric 延遲、存取快取的延遲以及不同 CCX 區塊的資料交換。 現在，快取大小至少增加了一倍（32 為 3 MB L3600，去年 16 為 2600 MB），與之配合使用的機制也得到了優化，並且 Infinity Fabric 頻率擁有自己的 FCLK 倍頻器，允許使用RAM 高達3733 MHz，具有最佳結果（本例中的延遲不超過65-70 奈秒）。 然而，Ryzen 3000 仍然對記憶體時序敏感，昂貴的低延遲棒可以為新硬體的擁有者帶來高達 30% 或更多的效能提升 - 特別是在某些場景和遊戲中。

處理器的散熱套件保持不變，但頻率按預期增加 - 從 4,2 的 boost 中的 3600 增加到 4,7X 中的 3950。 進入市場後，許多用戶遇到了「不適」的問題，即處理器即使在理想條件下也沒有顯示製造商宣稱的頻率 - “紅色”必須實施特殊的 BIOS 修訂版（1.0.0.3ABBA），其中問題被成功修正，一個月前Global 1.0.0.4 發布，包含超過75 處修復和優化——對於部分用戶來說，更新後處理器頻率提升至3000 MHz，標準電壓顯著下降。 然而，這並沒有以任何方式影響超頻潛力 - Ryzen XNUMX 和它的前輩一樣，開箱即用，並且無法提供超出象徵性增加的超頻潛力 - 這讓愛好者感到無聊，但很多為什麼他不想動BIOS中的設定？

Zen 2 的每核心效能都顯著提高（在各種應用中高達 15%），使 AMD 能夠大幅提高所有細分市場的容量，並在數十年來首次扭轉了局勢。 是什麼讓這一切成為可能？ 讓我們仔細看看。

Ryzen 3 – 科技幻想

許多關注 Zen 2 代洩密事件的人對新的 Ryzen 3 特別感興趣。可用的處理器承諾有 6 核、強大的整合式顯示卡和荒謬的價格。 不幸的是，AMD 於 3 年為其低端平台配備的 Ryzen 2017 的預期後繼產品從未上市。 相反，紅軍繼續使用 Ryzen 3 品牌作為低端品牌，包括兩個經濟高效且簡單的 APU 解決方案 - 超頻稍高（與其前身相比）的 3200G，集成 Vega 8 顯示卡，能夠處理基本系統負載和分辨率為720p 的遊戲，以及它的哥哥3400G，它獲得了更快的視訊核心和Vega 11 顯示卡，以及主動SMT + 在所有方面都增加了頻率。 對於1080p 的簡單遊戲來說，這個解決方案可能足夠了，但這裡提到這些入門級解決方案並不是因為這個原因，而是因為與洩漏預測的Ryzen 3 不僅有6 核，而且還保持著荒謬的價格（約120 美元）的差異。-150）。 不過，我們不應該忘記APU的真實地位——它們仍然使用Zen+核心，實際上只是形式上的3000系列的代表。

然而，如果我們談論整個新一代的價值，AMD已經確保了其在許多領域無可爭議的領導地位——它在中階處理器領域取得了特別的成功。

Ryzen 5 3600－毫無保留的民間英雄

Zen 2 處理器架構的關鍵特徵之一是從單晶片經典佈局過渡到創建「模組化」設計 - AMD 實施了自己的「chiplet」專利，即具有透過 Infinity 互連的處理器核心的小型晶體。織物總線。 因此，「紅色」不僅帶著一批新的創新進入市場，而且還針對前幾代最緊迫的問題之一進行了認真的研究——在使用內存和在不同內核之間交換數據時的高延遲。 CCX 區塊。

這次推出是有原因的——Ryzen 3600，無可爭議的中端市場之王，正是得益於AMD在新一代中實施的創新，才取得了無條件的勝利。 每核心性能的顯著提高以及使用速度超過 3200 MHz 的內存的能力（這在很大程度上是上一代的有效上限）使得可以輕鬆地將標準提高到前所未有的高度，不僅旨在最快的i5 -9600K，也超過旗艦i7-9700。

與前身Ryzen 2600相比，這款新產品不僅在架構方面獲得了很多改進，而且配置也沒有那麼熱心（客觀上3600發熱更少，這就是為什麼AMD甚至可以節省散熱器的費用）通過去除銅芯），冷靜的頭腦和不害羞的能力的缺點。 為什麼？ 很簡單 - 3600 沒有它們，儘管這看起來很荒謬。 自己判斷一下——峰值頻率增加了 200 MHz，銘牌上的 65 W 不再是任意的，6 個核心等於（甚至超過！）Coffee Lake 中目前的 Intel 核心。 所有這些都以經典的 199 美元的價格提供給粉絲，並且向後相容於大多數 AM4 主機板。 Ryzen 3600 注定會成功，全球銷售連續第三個月清楚地表明了這一點。 在一些長期忠於英特爾的地區，市場狀況一夜之間發生了變化，歐洲國家（甚至俄羅斯！）將新的國民銷售英雄推向了成功的巔峰。 在我們廣闊的祖國，該處理器佔據了全國所有CPU銷量的10%市場，領先於i7-9700K和i9-9900K的總和。 而如果有人認為這一切都是為了價格好吃，那麼一切就沒有那麼簡單了：相較之下，Ryzen 2600在進入市場後的同期佔比不超過3%。 成功的秘訣在於其他地方——AMD 在處理器市場最擁擠的領域擊敗了英特爾，並在 CES2019 處理器首次亮相期間的演示中公開表示了這一點。 誘人的價格、廣泛的兼容性和更酷的性能進一步鞏固了本已無可爭議的領導地位。

那為什麼需要哥哥 3600X呢？ 在所有特性上相似，該處理器的速度又快了200 MHz（並且提升頻率為4.4 GHz），並且使我們能夠比較年輕的處理器獲得真正的象徵性優勢，在顯著的背景下，這看起來並不完全令人信服。價格上漲（229 美元）。 然而，舊型號仍然有一些優勢 - 不需要轉動 BIOS 中的滑桿來追求高於基本頻率的頻率，以及 Precision Boost 2.0，可以在壓力情況下動態超頻處理器，以及較重的處理器。更酷（幽靈尖塔而不是幽靈隱形）。 如果這一切聽起來都是一個誘人的提議，那麼 3600X 就是 AMD 新產品系列中的一顆寶藏。 如果您不想多付錢，並且 2-3% 的性能差異看起來並不顯著，請隨意選擇 3600 - 您不會後悔的。

Ryzen 7 3700X – 老新旗艦

AMD 沒有太多悲情地準備了前任領導者的替代品- 每個人都明白，與當前的競爭對手相比，2700X 看起來相當微不足道，而向前邁出的一大步（如3600 的情況）是顯而易見的，也是意料之中的。 在不改變核心和執行緒方面的力量平衡的情況下，「紅色」向市場推出了一對處理器，沒有任何特殊差異，但價格卻有顯著差異。

3700X 是作為之前旗艦產品的直接替代品而推出的- AMD 以329 美元的建議價格推出了i7-9700K 的全面競爭對手，強調了其每一項優勢，例如更先進的技術解決方案和多處理器的存在。- 線程，英特爾決定僅為其最高類別的“皇家”處理器保留該線程。 同時，AMD 也推出了 3800X，事實上，它只是速度稍快一些（基礎頻率為 300 MHz，增強頻率為 100 MHz）的版本，無法以任何方式將自己與它的年輕親戚區分開來。 然而，對於那些仍然對「手動超頻」這個詞感到恐懼的人來說，這個選項看起來不錯，但你必須為這些小東西支付很多額外費用 - 最多 70 美元。

Ryzen 9 3900X 和 3950X – 實力展示

然而，Zen 2 成功的最重要（坦白說，也是必要的！）指標是 Ryzen 9 系列的較舊解決方案 - 12 核 3900X 和 16 核冠軍 3950X。 這些涉足 HEDT 解決方案領域的處理器仍然忠於 AM4 平台的邏輯，擁有巨大的資源儲備，甚至可以讓去年 Threadripper 的粉絲感到驚訝。

當然，3900X 主要是為了補充 Ryzen 3000 系列，以對抗目前的遊戲傳奇 9900K，在這方面，該處理器表現得非常出色。 憑藉每個核心 4.5 GHz 的提升以及所有可用核心 4.3 GHz 的提升，3900X 朝著期待已久的遊戲性能與英特爾平起平坐邁出了重要一步，同時在任何其他任務（渲染、計算、處理檔案等工作24 執行緒使 3900X 在純粹效能方面能夠趕上較年輕的 Threadripper，同時不會遇到每個核心功率嚴重不足的情況（如 2700X 的情況）或多個核心操作模式的缺陷（以及臭名昭著的遊戲模式，它禁用了AMD HEDT 處理器中一半的核心）。 AMD 毫不妥協，雖然最快遊戲處理器的桂冠仍然掌握在英特爾手中（英特爾最近推出了9900KS，這是一款備受爭議的收藏家限量版處理器），但紅軍能夠提供最通用的高端處理器目前市面上的寶石。 但不是最強大的 - 這一切都要歸功於 3950X。

3950X成為AMD的試驗場－將HEDT的資源實力與「全球首款16核心遊戲處理器」的稱號結合起來，堪稱純粹的賭博，但事實上「紅色」幾乎沒有說謊。 最高升壓頻率為 4.7 GHz（1 個核心上有負載），能夠以 16 GHz 的頻率運行所有 4.4 個核心，無需特殊冷卻，以及精選的更高級別的小晶片，使您能夠由於工作電壓較低，這款新怪獸甚至比其12 核心兄弟產品更經濟。 誠然，這次冷卻的選擇仍然取決於買家的良心——AMD沒有出售帶有冷卻器的處理器，僅限於建議購買240或360毫米冷卻器。

在許多情況下，3950X 顯示出 12 核解決方案級別的遊戲性能，這相當酷，記住 Threadripper 表現的悲傷故事。 然而，在線程使用顯著減少的遊戲中（例如，在 GTA V 中），旗艦產品並不令人賞心悅目 - 但這只是規則的例外。

新的16 核處理器在專業任務中以完全不同的方式展現自己- 許多洩密者稱AMD 已將重點轉移到消費領域，這並非沒有道理，以至於新的3950X 即使與i9 等昂貴的同類產品相比也充滿信心-9960X，顯示 Blender、POV Mark、Premiere 和其他資源密集型應用程式的效能大幅提升。 前一天，Threadripper 已經承諾將展示運算能力，但即使是 3950X 也表明消費市場可能完全不同 - 甚至是半專業市場。 想起AM16平台4核旗艦所取得的成績，不禁讓人想起Intel是如何應對HEDT攻擊的。

Intel 10xxxX – 妥協中的妥協

即使在新一代 Threadripper 發布前夕，有關英特爾即將推出的 HEDT 系列的相互矛盾的數據也隨處可見。 大部分混亂與新產品的名稱有關 - 在發布頗具爭議但仍然新鮮的 Ice Lake 系列 10 nm 工藝技術移動處理器之後，許多愛好者認為英特爾決定在令人垂涎的產品上推廣產品10 nm 的小步長，並不佔據最多的利基市場。 從筆記型電腦市場來看，Ice Lake的發布並沒有引起什麼特別的震動——藍色巨人早已控制了行動裝置市場，而AMD還沒有能力與巨頭代工機和胖子競爭。自XNUMX 年代初以來一直與英特爾密切合作的公司的合約。 然而，在高效能係統領域，一切都完全不同。

i9-99xxX系列的一切我們都已經了解了——經過兩代Threadripper之後，AMD已經大膽宣稱自己是HEDT市場的競爭者，但藍色的市場主導地位仍然不可動搖。 不幸的是，對於Intel來說，紅軍並沒有止步於過去的成就——在Zen 2首次亮相之後，很明顯AMD的高性能係統很快就會大大提高性能標準，而Intel對此卻無能為力，因為藍色巨人有全新的解決方案，這並不簡單。
首先，英特爾不得不採取史無前例的舉措——降價2倍，這在與AMD多年的競爭中從未發生過。 現在，搭載 9 核的旗艦產品 i10980-18XE 的價格僅為 979 美元，而不是其前身的 1999 美元，其他解決方案的價格也以類似的速度下降。 然而，許多人已經了解了這兩個版本的預期以及誰將​​獲勝，因此英特爾採取了極端措施，在預定日期前 6 小時取消了發布新產品評論的禁令。

評論開始出現。 即使是最大的管道和資源仍然對新產品線深感失望 - 儘管定價政策發生了根本性變化，新的 109xx 系列結果只是上一代產品的簡單“修復錯誤” - 頻率略有變化，額外的 PCI - E通道的出現，具有出色超頻潛力的散熱套件，即使是擁有大SVO的硬核粉絲也沒有留下機會——峰值時10980X的功耗可以超過500W，不僅在基準測試中擁有出色的性能，而且也清楚地表明了簡直就是從曾祖父的14納米裡榨出來的。

處理器與上一代現有的 HEDT 平台相容對英特爾來說並沒有什麼幫助——新系列的年輕型號以壓倒性優勢輸給了 3950X，讓許多英特爾粉絲感到困惑。 但最糟糕的情況還沒到來。

螺紋撕裂者 3000 – 3960X、3970X。 計算世界的怪物。

儘管最初對相對較少的核心數量持懷疑態度（24 和 32 核心並沒有像以前的 Threadripper 中的核心數量加倍那樣引起轟動），但很明顯 AMD 不會將解決方案推向市場“作秀” - 性能大幅提升由於Zen 2 的大量優化和Infinity Fabric 的徹底改進，它承諾了半專業平台上前所未見的性能- 我們不是在談論10-20%，而是真正可怕的東西。 而當禁運解除後，大家都看到了新款Threadripper的巨額售價並非憑空而來，也並非出於AMD想要敲詐粉絲的目的。

從節省成本的角度來看，Threadripper 3000 對您的錢包來說是一場災難。 昂貴的處理器已遷移到全新的、技術更先進、更複雜的 TRx40 平台，提供多達 88 個 PCI-e 4.0 通道，從而為最新 SSD 或一堆專業顯示卡的複雜 RAID 陣列提供支援。 四通道記憶體控制器和極其強大的電源子系統不僅適用於當前型號，還適用於該系列未來的旗艦產品 - 64 核 3990X，預計在新年後發布。

不過，雖然成本看起來是個大問題，但在性能方面，AMD 卻對英特爾的新產品不遺餘力——在多項應用中，展示的 Threadripper 速度是旗艦 10980XE 的兩倍，平均性能提升約 70% %。 儘管事實上 3960X 和 3970X 的需求要溫和得多 - 兩款處理器的功耗均不超過額定 280 W，並且所有核心的最大超頻為 4.3 GHz，但它們仍比紅色處理器經濟 20%。來自英特爾的惡夢。

因此，AMD 歷史上第一次能夠向市場提供毫不妥協的優質產品，不僅性能大幅提高，而且沒有任何重大缺點 - 也許除了價格，但正如他們所說，你必須支付額外的費用才能得到最好的。 儘管看起來很荒謬，英特爾已經變成了一種經濟的替代品，然而，在價格更便宜的平台上售價 3950 美元的 750X 的背景下，它看起來並不那麼自信。

Athlon 3000G – 省錢省錢

AMD 並沒有忘記帶有正式顯示卡的低功耗處理器的預算部分 - 在這裡，新的（但也是舊的）Athlon 5400G 正在趕來拯救那些對 Pentium G3000 充滿蔑視的人。 2 個核心和 4 個線程、3.5 GHz 基本頻率和熟悉的 Vega 3 視訊核心（扭曲至 100 MHz），TDP 為 35 W - 而這一切的價格卻高達 49 美元。 紅軍也特別關注處理器超頻的可能性，在 30 GHz 的頻率下至少再提供 3.9% 的效能。 同時，您不必在預算構建中花錢購買昂貴的散熱器 - 3000G 具有專為 65 W 熱量設計的出色冷卻 - 即使對於極限超頻也足夠了。

在演示中，AMD 將Athlon 3000G 與Intel 目前的競爭對手Pentium G5400 進行了比較，後者的價格要貴得多（建議價格為73 美元），銷售時不帶冷卻器，而且性能嚴重低於新產品。 。 同樣有趣的是，3000G 並不是基於 Zen 2 架構構建的，而是基於 12 nm 的舊 Zen+ 架構，這讓我們可以將新產品稱為去年 Athlon 2xx GE 的輕微更新。

「紅色」革命的結果

Zen 2的發布對處理器市場產生了巨大的影響——也許在CPU的現代歷史上從未見過如此徹底的變化。 我們可以記住AMD 64 FX的凱旋，我們可以提及Athlon在過去十年中的勝利，但我們無法用“紅色”巨人的過去來比喻，那裡一切都變化得如此之快所取得的成功簡直令人驚嘆。 在短短兩年內，AMD 成功推出了極其強大的EPYC（霄龍）伺服器解決方案，從全球IT 公司獲得了許多利潤豐厚的合同，並憑藉Ryzen 重返遊戲處理器消費領域，甚至在HEDT 市場上將英特爾趕出了HEDT 市場。無與倫比的線程撕裂者。 如果早些時候，所有成功的背後似乎只有 Jim Keller 的絕妙想法，那麼隨著 Zen 2 架構在市場上的發布，很明顯這一概念的發展已經遠遠領先於市場。最初的方案- 我們得到了出色的預算解決方案（Ryzen 2成為世界上最受歡迎的處理器- 並且仍然如此），強大的通用解決方案（3600X可以與3900K競爭，並對其在專業任務中的成功感到驚訝），大膽的實驗（9900X ！），甚至是最簡單的日常任務的超經濟解決方案（Athlon 3950G）。 AMD 繼續前進——明年我們將迎來新的一代、新的成功和新的里程碑，我們一定會被征服！

YouTube 上的 House of NHTi 專欄「處理器戰爭」共 7 集 - 戳

文章作者：亞歷山大·利斯。

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來源： www.habr.com