你不知道第11代酷睿CPU的4個(gè)真相

2020年9月3日，英特爾正式發(fā)布了代號為Tiger Lake 的第11代酷睿處理器。今天我從技術(shù)的角度介紹四個(gè)，你大概率沒有看過的有關(guān)第11代酷睿處理器的真相。他們涵蓋了Tiger Lake 的工藝、架構(gòu)、核顯、性能、跑分等等很多方面。同時(shí)還想和大家一起聊聊，在這些真相背后又存在著哪些問題，以及這一代酷睿處理器到底值不值得買？

真相一:10納米工藝SuperFin

如果要聊芯片的話，就肯定繞不開制造芯片的半導(dǎo)體工藝。至少到目前為止，芯片性能的提升有很大的一部分取決于芯片工藝制程的提升。在2019年的HotChips 大會(huì)上，AMD的掌門人蘇志峰就做了主旨演講。在這個(gè)演講里，他提到在過去的十年間，芯片性能的提升，有超過60%直接或間接的來源于半導(dǎo)體工藝的升級換代。相比之下，芯片架構(gòu)升級帶來的性能提升只占17%。那么作為曾經(jīng)的芯片霸主，英特爾曾經(jīng)牢牢的掌控著半導(dǎo)體工藝制程的領(lǐng)先地位。業(yè)界公認(rèn)的是，在同樣的工藝節(jié)點(diǎn)下，英特爾的工藝往往會(huì)領(lǐng)先于他的競爭對手，這也使得AMD一度被按在地上摩擦。而事情的轉(zhuǎn)折點(diǎn)是英特爾在10納米這個(gè)工藝節(jié)點(diǎn)上遭遇了挫折，一直難產(chǎn)。而AMD則在此時(shí)拋棄了格羅方德，轉(zhuǎn)而投向了臺積電的懷抱，并由此開啟了自己的逆襲之路。

反觀英特爾，他在過去的幾年里不斷的在榨取自己14納米工藝的性能。從最早的Sky lake 的14納米，到前一代酷睿，也就是第10代酷睿的CometLake 的14納米++++，一共四個(gè)加號。有一說一，這已經(jīng)真的不是在擠牙膏了，而是已經(jīng)沒有牙膏可以擠了。終于這次新發(fā)布的英特爾第11代酷睿終于用上新的工藝制程了。他使用的是英特爾的第二代10納米工藝技術(shù)，和上一代工藝有所不同的是，英特爾這次不再往上標(biāo)加號了，而是把這一代工藝直接改名成了SuperFin。很直接，就是說我這代工藝超級牛逼。當(dāng)然了，既然英特爾敢這么起名，就必然說明這一代10納米工藝有它的獨(dú)到之處。一句話總結(jié)就是SuperFin取得了英特爾歷史上同一個(gè)工藝節(jié)點(diǎn)的最大性能提升。也就是說，英特爾在14納米工藝迭代了四次，標(biāo)了四個(gè)加號都不如這一次取得的性能提升多。具體來說，SuperFin這次的主要技術(shù)創(chuàng)新有五點(diǎn)。第一，優(yōu)化了三極管的源極和漏極結(jié)構(gòu)；第二，進(jìn)一步改進(jìn)了柵極的工藝；第三，改進(jìn)了三極管的漏電性能；第四，采用新型的MIM電容；第五，采用新型的電解質(zhì)材料。

我們需要記住的是，和英特爾的第一代10納米工藝相比，SuperFin 取得了將近20%的性能提升，這幾乎是14納米工藝迭代四次，加了四個(gè)加號所取得的性能提升的總和。那么從上面介紹的數(shù)據(jù)來看，SuperFin 貌似很有可能幫助英特爾重新奪回半導(dǎo)體工藝制成的霸主地位。不過臺積電也不是吃素的，他也沒在閑著，他的7納米工藝已經(jīng)量產(chǎn)很久了，而且他的5納米工藝也已經(jīng)開始大規(guī)模的量產(chǎn)，而英特爾自己的7納米工藝則最早也會(huì)到2022年或者是2023年才會(huì)面世。雖然我相信英特爾的SuperFin工藝應(yīng)該大概率會(huì)超過臺積電的7納米工藝，但是如果和5納米相比，SuperFin是否還有勝算，就要打上一個(gè)大大的問號了。畢竟像前面提到的芯片性能的提升，有60%取決于半導(dǎo)體工藝制程的提升。那么等到明年AMD 的5納米CPU推出的時(shí)候，英特爾的10納米CPU還能不能打就真的很難說了。

真相二:4核8線程，真香

接下來我們看一下這一代CPU的計(jì)算核心WillowCove 和IceLake 采用的SunnyCove相比，WillowCove 在架構(gòu)層面其實(shí)并沒有太多本質(zhì)的變化。它的主要改變就是緩存架構(gòu)，也就是增加了二三級緩存的大小，還增加了對安全性的硬件支持。但是就是這樣架構(gòu)的小幅改變卻帶來了性能的大幅升級。這一代CPU單核最高頻率可以達(dá)到4.8G赫茲，對于相同的工作頻率，WillowCove 則可以在更低的電壓下運(yùn)行，而驅(qū)動(dòng)這個(gè)大幅升級的最主要原因就是前面提到的SuperFin工藝。在之后的跑分環(huán)節(jié)可以看到Tiger Lake 的單核性能直接起飛，比上一代提升了10%到20%。同時(shí)也可以吊打任何市面上的輕薄本處理器。甚至也超過了英特爾上一代標(biāo)壓桌面處理器。那么面對這么強(qiáng)大的單核性能，它難道還不香么？

那么問題就來了，這次發(fā)布的11代酷睿處理器中，主要分為7到15瓦的超低壓以及12到28瓦的低壓兩檔，其中i3有兩款是雙核四線程的小弱版本，其他的i3、i5、i7都是四核八線程。因此，相比AMD的8核16線程的4800U，除非WillowCove的單核性能能提升一倍，否則在CPU的多核性能上還是很難超過AMD的。

真相三：扮豬吃老虎的Xe GPU

我認(rèn)為這次發(fā)布會(huì)的最大亮點(diǎn)其實(shí)是這個(gè)名為Xe的核顯。值得注意的是，Xe其實(shí)并不是指單一的某種顯卡，而是一種GPU的基礎(chǔ)架構(gòu)。在這個(gè)架構(gòu)上可以衍生出多種不同的GPU產(chǎn)品模式。比如在這次的11代酷睿里集成的就是名為XeLP的核顯，Xe-GPU是英特爾的首席架構(gòu)師Raja Koduri在幾年前加入英特爾之后，重點(diǎn)布局和研發(fā)的領(lǐng)域。總體來說呢，Xe的確對得起大家對他的期待。相比英特爾之前的核顯來說， Xe的性能直接炸裂。

在發(fā)布會(huì)上，英特爾展示了頂配的Xe可以輕松干掉AMD的vega 以及英偉達(dá)的mx350。要知道這是在集顯功耗受限的情況下取得的結(jié)果，因此也非常說明問題，Xe還特別對游戲性能進(jìn)行了優(yōu)化?？梢钥吹剑瑹o論是畫質(zhì)還是幀率，Xe都比競爭對手有著大幅的提升。所以從技術(shù)的角度看，這次發(fā)布的Xe-GPU的確非常牛逼。更加值得注意的是，基于這個(gè)Xe的基礎(chǔ)架構(gòu)，英特爾之后還會(huì)陸續(xù)推出多種獨(dú)立顯卡，分別應(yīng)用于桌面應(yīng)用、數(shù)據(jù)中心、游戲以及高性能計(jì)算等領(lǐng)域。所以你想想，雖然在11代酷睿里是核顯，但是它的底層架構(gòu)在骨子里，從本質(zhì)上講是高性能的獨(dú)立顯卡的標(biāo)準(zhǔn)。所以從這個(gè)意義上來說，是不是有一種扮豬吃老虎的味兒了。此外Xe還將采用不同的工藝進(jìn)行生產(chǎn)。雖然在這里沒有點(diǎn)名是哪家代工廠，但是臺積電已經(jīng)拿下了英特爾數(shù)十萬片的芯片訂單，其實(shí)早就是公開的秘密了。而這也能很好的說明。英特爾對于Xe-GPU的巨大期望。

真相四：跑分不是萬能的

終于到了大家最關(guān)心的跑分環(huán)節(jié)。事實(shí)上從上一代CPU開始，英特爾就開始著重弱化，將跑分作為衡量CPU性能的唯一標(biāo)準(zhǔn)，而是逐漸采用實(shí)際的應(yīng)用場景來衡量CPU的性能。那么對于這次發(fā)布，英特爾主要就橫向比較了自家的旗艦i7和AMD的4800U在不同的應(yīng)用場景里的實(shí)際性能。

從這個(gè)圖里就能看到，在各種辦公、內(nèi)容創(chuàng)作、游戲、網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域，英特爾第11代酷睿都比AMD的4800U有著大幅的性能提升。而這也能說明，就算只有四和八線程，這代酷睿還是非常能打的。跑分系統(tǒng)的具體意義就是提供一個(gè)業(yè)界公認(rèn)的，而且非常接近于我們?nèi)粘Ｊ褂玫膽?yīng)用場景，然后在這上面測試系統(tǒng)的性能，這樣就能在最大程度上保證不同的處理器平臺，不同系列的處理器產(chǎn)品能夠在最大程度上取得一個(gè)相對公平的比較?？梢钥吹接⑻貭柕谋疽馄鋵?shí)上是極大的弱化使用跑分來評價(jià)CPU系統(tǒng)性能。這樣做的目的其實(shí)非常的明顯。因?yàn)樵趩渭兛碈inebench的多核跑分。AMD的8核16線程CPU必然會(huì)跑出更高的分?jǐn)?shù)。但是尷尬的是，為了進(jìn)行比較，又不得不對性能在某種程度上進(jìn)行量化。但是這樣一來，那不就成了另外一種形式的跑分了嗎？更不用說在大部分人都不會(huì)關(guān)注的小字內(nèi)容里，很清楚的寫著在性能測試?yán)锏能浖拓?fù)載可能只針對英特爾的處理器進(jìn)行了優(yōu)化，那么這就尷尬了。人們很自然的就會(huì)聯(lián)想到你這里說的實(shí)際應(yīng)用到底有多實(shí)際，或者說我在實(shí)際應(yīng)用中能不能達(dá)到你這樣的性能呢？這波迷之操作很可能會(huì)增加人們的逆反心理。也就是加強(qiáng)人們對跑分的依賴。就算在這里刻意規(guī)避了跑分的問題，等到產(chǎn)品發(fā)售之后，肯定還會(huì)有各種各樣的評測來進(jìn)行跑分的。所以說跑分不是萬能的，但是沒有跑分卻是萬萬不能的。英特爾其實(shí)可以大大方方的說，我這代產(chǎn)品比前一代產(chǎn)品提升了多少多少，跑分多少。但是在我選擇的一些實(shí)際的應(yīng)用場景里，可以取得多少的性能提升。這樣大家就會(huì)覺得你夠大氣也夠自信。那事實(shí)上這代的Tiger Lake 產(chǎn)品的確也足夠出色，能夠支撐得起這份大氣和自信。