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2020-10-30 01:58 出处:PConline原创 作者:太平洋J2台 责任编辑:xieboxu

  这两年的处理器市场发展,一改过往英特尔“高手寂寞”的独霸局面,变得精彩纷呈了起来。恰逢英特尔酷睿处理器来到了第十一代,Tiger Lake处理器的推出,已经不仅是一次常规的更新,它意味着开启了全新的世代。

  全新的十一代酷睿Tiger Lake处理器最高可达4.8GHz的睿频,同时三级缓存最高来到了12MB。对比上一代的Ice Lake处理器,Tiger Lake的提升相当明显。

  将牙膏管一脚踩爆的升级,相信都是大家喜闻乐见的。在这喜讯的背后,究竟是怎样的一股力量推动着?熟悉处理器原理的朋友都知道,要提升处理器的工作效率,关键在于两点——处理器频率和IPC(单时钟周期指令数)。为了提升这两点,英特尔拿出了怎样的杀手锏?

  全新微架构 踏入新时代

  回想十年前,大家还会为处理器频率的提升欢呼雀跃。时过境迁,消费者对频率数字的变化已经不太感冒,而厂商也在提升频率这件事上遇到了瓶颈。为了带来真正的使用体验提升,英特尔开始转入提升IPC(单时钟周期指令数)。

  简单来说,如果把处理器比作一个搬砖工,那么频率就是指搬砖工在单位时间内将砖从A点搬到B点的次数,而IPC则是指每一次可以搬多少的砖。显然,当次数恒定的时候,单次可以搬的砖越多,最终能搬的砖就会越多。因此我们可以预见,在未来一段时间内,提升IPC将会是处理器厂商主攻方向。

  提升IPC的手段有很多,主要体现在CPU“微架构”的创新上。历史上,英特尔曾经有过数次重大的微架构变革,比如著名的P6微架构、Core微架构,它们让CPU在频率相同的情况下,性能得到大幅提升。

  在十代酷睿处理器上,英特尔使用了Sunny Cove微架构。得益于全新设计的架构和算法,Sunny Cove的工作效率提升相当明显。此外,Sunny Cove还增加了关键缓冲区和缓存的大小,并针对特定用例和算法的架构扩展。讲人话就是,Sunny Cove不仅通用运算性能更好,还通过增添新的指令集提升了特定项目的性能。

  而全新的十一代酷睿Tiger Lake处理器使用的Willow Cove微架构,则基于此前大受好评的Sunny Cove微架构,进行了进一步的优化。可别以为这样的优化只是小修小补,Willow Cove所作出的改进,绝对称得上是青出于蓝!

  对比Sunny Cove,Willow Cove微架构采用了双环总线设计,并重新设计了缓存体系。这样不仅为内存提供了两倍的结构带宽,它每个核心的二级缓存容量也增加到了1.25MB,三级缓存容量也增大了一半。如果将核心理解为工厂的生产机器,将缓存和内存理解成水管,这样从处理单元到运输环节的扩容,当然意味着更强大的生产效率。

  同时,英特尔对处理器的全电压频率范围进行优化,实现了持续的峰值性能——在某个电压值,Willow Cove可以使频率大幅上升,并最终实现比上一代高出近1GHz的频率升级。配合诸如英特尔控制流强制技术、英特尔全内存加密技术等,十一代酷睿处理器实现了全面的更新。

  新升级工艺 突破旧禁锢

  当我们理解了IPC的价值,自然就会明白Willow Cove所带来的使用体验提升。然而光是微架构改进,还不足以带来全面的变革。还是把处理器比作一个搬砖工,那么微架构就是搬砖工携带砖块的方式。虽然搬砖工携带砖块的方式可以更科学,以便一次带上更多砖块,然而如果搬砖工本身做事马虎,那么最终还是不能完全发挥搬砖方式的先进性。

  搁在处理器身上,搬砖工的本领和处理器内部的晶体管电容有着很大的关系。“充满电”和“放空电”这两种状态,即可代表数据0和1,众所周知,0和1就是计算机世界的语言。为了能够在高频率的状态下清晰地表达0和1,英特尔在十一代酷睿处理器上,引入了SuperFin技术。

  SuperFin技术是英特尔有史以来在单节点上最大的性能增强,它由英特尔增强型FinFET晶体管与Super MIM电容器组合而成。对比此前使用的晶体管技术,SuperFin有着几个关键的指标改进

  可以降低晶体管的电阻,允许更多电流通过。

  改进的栅极工艺,让电荷流动得更快。

  同等占位面积下,电容增加了5倍。

  如果你是一个有经验的超频爱好者,看到“更多电流通过”和“电荷流动得更快”,就能get到英特尔这次是帮自己超频。结合前面提到的“0和1”,我们很容易想到处理器不仅传输信号的速度会更快,而且会更清晰。换言之,SuperFin可以大幅度改善十一代酷睿处理器的频率表现,提升处理器的电力效率,带来了大幅提升的频率输出,更为高效的数据处理效率和能力,自然就带来了更强的性能。

  强强联手 成就更快

  以SuperFin作为基础,驱动Willow Cove微架构进行工作,如此的一加一最终当然可以大于二。然而这还不是十一代酷睿的最终样子。因制造工艺和微架构的提升,十一代酷睿在图形表现和人工智能方面都有着相当强悍的提升,感兴趣的朋友可以继续深入了解。

  每一次性能的大跃升,背后总是离不开关键技术的发展。对比此前的酷睿处理器,十一代酷睿凭借着微架构的改变和工艺的推进,实现了明显的进步,在这全新的时代中彰显着督导的价值。市面上使用十一代酷睿处理器的笔记本产品正在不断增加,希望尝鲜的朋友现在可以结合自己的需求考虑,体验英特尔为大家准备的这一顿性能大餐。

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