现在，挑战即将来临，AMD准备祭出的Zen架构貌似具有巨幅的性能提升
加上AMD原本具有的图形性能优势，Intel不可避免感受到新一轮大战来临的气息。
同时，无论是苹果还是联想、HP、戴尔这些PC厂商，它们的产品线都到了更新换代的关口
Intel第七代Core架构“KabyLake”也因此备受瞩目，它也是我们接下来要分析的物件。
我们知道，Intel的Tick-Tock工艺、架构两步走策略已经实施很多年了，过去按照第一年
更新架构
次年就同架构升级制造工艺，接下来一年再更新架构，如此交替稳步进行。
这种方式很稳妥，保证了工艺良率，产品性能也能够持续地提升。
14纳米工艺：更好的电晶体性能
但是到了14纳米阶段，Tick-Tock模式就出现问题了，本来在今年
Intel就应该切换到10纳米阶段这个过程显然不太顺利。Intel仍然需要依靠成熟的14纳米
工艺来解决问题
为此，Intel将产品线更新换代分为工艺、架构、优化三步走的方案，更新周期从过去的
24个月延长到36个月
这就意味着性能提升的脚步不可避免变得更慢，Intel也必须在优化工作上下更多的工夫
。
CPU架构部分，Kaby Lake继承了Sky Lake核心、也就是第六代Core架构
所以光从IC设计角度来看，Kabylake的CPU性能实际上是止步不前的
唯一不同之处在于，Intel对14纳米工艺进行改良升级、号称14纳米
新工艺拥有更好的电晶体性能。Kaby Lake的电晶体性能比前代产品提升了将近12%，这给
它带来了更出色的能效表现。
再来看看Intel给出的对比表，如果以2010年的第一代Core架构为参照物
当时能耗最低的移动处理器功耗为18瓦，到了第四代架构时，功耗降低到11.5瓦
能效提升高3.5倍；而到第六代Core，能耗进一步降低到4.5瓦，能效提高了整整八倍！
那到了现在的kaby lake，虽然最低能耗保持在4.5瓦，但性能提升显著
能效比的提升幅度达到了10倍！也就是相对于现在的第六代Core，Kaby lake的能源效率
提升了20%。
增强的Speed Shift技术：加快回应速度
在第六代Core架构中，Intel引入了一项名为“Speed Shift”的电源管理技术
它主要改进了系统的突发回应时间。Intel过去一直采用SpeedStep移动电源管理技术
配合作业系统，可以根据工作负载的不同、动态地调节处理器的工作频率和能耗
从而达到节能的目的。但这项技术的缺点是必须经过作业系统，频率的切换速度较慢
最快也得30毫秒。Speed Shift技术很好地解决了这个问题
它绕过了作业系统、让处理器能够直接与电源控制单元沟通
并将所有电源状态都开放给作业系统，三者配合之下，SpeedShift平台最快可以在1毫秒
的时间内完成状态切换。
不过，第六代Core架构的SpeedShift只针对原先的节能机制
Intel还有一项睿频（turbo boost ）技术，它的逻辑刚好与SpeedStep相反——
睿频可以在CPU面对高负载应用下将运行频率提高数百个MHz，达到加速运行的目的
不过第六代Core的睿频切换延迟需要接近100毫秒
而现在Kaby Lake平台也对此作出改进，新一代SpeedShift技术可以让睿频状态的加速延
迟降低到5毫秒。
要说明的是，是否开启Speed Shift，CPU的性能基准都是一样的
它的功能在于能够大大提高不同负载的切换速度，从而将性能效率提升最多20％。
更高频率带来显著性能提升
体现在最终产品上，就是Kaby Lake可以在同等功耗时工作在更高的频率上
比如同样为15W功耗，Kaby Lake核心的Core i7 7500U的频率为2.7GHz
睿频最高到3.5GHz；而现有的Core i7 6500U频率只有2.5GHz，睿频最高只有3.1GHz
差距还是比较明显的。在体现商用性能的Sysmark 2014评测软件中
7500U的性能比6500U高出12%左右；在Web性能的WebXPRT 2015的评测软件中
7500u的性能提升达19%。不过最大幅度的提升还是WinRAR压缩解压应用
7500U的优势扩大到28%，这主要得益于睿频时额外增加的400MHz频率提升。
Kaby Lake的GPU部分
kaby Lake的GPU核心同样继承上一代产品，在Intel的体系中仍属于第九代架构
图形核心依然由EU单元构成，内部设计没有什么变动。根据处理器版本不同
Kaby Lake的GPU也分为GT2、GT4等多种配置，性能最高的GT4包括72个EU执行单元
GT2为24个执行单元，数量与第六代Core相同，不同的地方在于Intel提升了eDRAM 四级缓
存的配置
——比如最高性能版本可以集成256MB的eDRAM四级缓存，而现有第六代核心最高只能到
128MB。
在没有明显改动EU单元内部设计、提高EU数量的情况下
指望Kaby Lake的图形性能有大幅度提升是不现实的，这对于用户来说多少会有些遗憾
但Intel的问题在于，如果AMD的Zen架构能够按期在2017年发布
那么Zen架构有望在处理器性能方面赶上Intel，而图形性能又是AMD的强项
所以对Intel来说，Kaby Lake一如既往的图形性能会有一些麻烦，至少用户对它们会很不
感冒。
值得庆幸的是，Kaby Lake在视频性能方面获得大幅度的增强，Intel为它加入了增强的视
频引擎
它包括MFX（Multi-Format Codex ，多媒体解码器）和VQE（Video Quality Engine ，视
频品质引擎）两个部分。
MFX单元与VQE引擎
MFX是一个增强的解码器单元，它增加了10bit HEVC和8/10bit VP9格式的编码器和解码器
其中，HEVC是一套先进的视频格式标准，它可以让1080P视频内容的压缩效率提高50%左右
这项优势让它被认为是H.264、MPEG-4的最佳代替者，能够满足4K、8K视频时代的内容压
缩要求
不过，HEVC也因此具备更高的算法复杂度，对硬件要求要比H.264高得多
之前Intel的核显只提供到8bit的HEVC硬加密能力，面对10bit HEVC内容时仍只能依靠CPU
低效地完成
而在Kaby Lake架构中，新加入的MFX单元将让观看4K HEVC高清内容变得轻松自如。
VP9则是Google开发的视频格式，它是一套开放的压缩标准，可以提供比H.264更好的图像
品质
同时码率却只有它的一半左右。这次Kaby Lake纳入了VP9的编解码功能
支援8bit的硬编码和8bit/10bit的解码，可以让Kaby Lake平台在线上视频应用中具有显
著的性能提升。
除了这两项重要改进外，Kaby Lake的MFX单元还改善了无线显示时的画面品质，也提升了
现行H.264/MPEG-4 AVC编解码的性能。
VQE引擎则在第四代Core架构时开始引入，现在它有了新功能：具有更宽的色域
并且在高动态范围和标准动态范围下都能获得应用。为了实现这一点，Intel对VQE引擎作
了进一步改进
包括反交错、降低噪音、色彩增强、色彩校正等等。同时，新一代VQE还拥有更好的能效
表现：
在实现宽色域和HDR支持时，它只需要消耗40-50毫瓦的能源，让它在播放4K内容时
能够提供更好的画面观赏效果，同时不需担心设备发热会显著上升。
实际性能增强
KabyLake的上述改进，让它得以胜任4K时代的现实需求。用资料能更直观地看出这一点。
KabyLake平台，可以支援最多8组4Kp/30（4K逐行、30画面播放速率）的超高清视频同时
播放；
或者是流畅地播放4Kp/60（4K逐行、60画面播放速率）的高品质视频，此时视频的流速达
到120Mbps
这意味着Kaby Lake的媒体引擎要在一秒内完成120Mbit资料的即时解码，运算力相当强大
而它的能源效率也非常可观：功耗只有4.5W的Y系列处理器，就可以完成HEVC格式的
4Kp/30视频的即时编码
也就是像Macbook这样的超轻薄小本，都可以很好完成这类繁重的视频创建任务。
那么对终端使用者来说，换用新平台和沿用现行的第六代平台，又能带来多少实际的好处
呢
首先一个最明显的好处就是降低了能耗。
Intel采用《钢铁之泪（Tears of Steel）》的开源电影短片来展示两代平台的差异
视频基于10bit HEVC格式、4K清晰度，在现行的Core i7-6500U平台中
视频播放是依靠GPU和CPU一起混合解码的，此时CPU占用率要达到50%左右
而CPU/GPU的整体能耗达到10.2瓦。另一套Kaby Lake架构的对比平台则采用对应的Core
i7-7500U处理器
由于它可以完全由CPU进行硬解码，CPU/GPU的功耗只有惊人的0.5瓦
—这也意味着足足具有20倍的能源效率提升，而播放本地4K视频时的电池续航时间也因此
可以提升2.6倍之多！
如果应用的物件换为线上视频、结果会如何呢？
对比的上述两个平台都用Chrome流览器来播放Youtube上的4K VP9格式视频
其中 Core i7-6500U在CPU/GPU部分用了5.8瓦能源，而Core i7-7500U只用了0.8瓦，能耗
降低了7倍！
换算过来，在播放Youtube的4K视频时，KabyLake平台可以获得1.75倍的额外电池续航时
间
目前基于Corei7-6500U的笔记型电脑，在播放这类4K视频时一般具有4小时左右的续航力
那么按此推算、Core i7-7500U平台就能达到7小时左右。
不仅如此，Kaby Lake提供的性能冗余也让它为未来做好了准备
比如它可以胜任360度的4K内容、也就是沉浸式的4K VR应用，而当前的第六代Core平台无
法满足这一点。
Kaby Lake的产品线分布
与前次升级一样，KabyLake拥有一个完备的产品线，包括S系列、H系列、U系列和Y系列
跨越从高性能桌面、工作站到超轻薄笔记本的广阔市场，具体到产品型号上还是划分为i7
、i5、i3三个不同等级。
针对桌面和工作站：S系列
S系列面向的是高性能市场，它包含许多不同的型号，主要以锁频与否、功耗和GPU配置作
为区分
其中性能最高的是K开头的型号，它拥有四个处理器核心，搭载GT2级别的常规图形核心
最大的特点是不锁倍频、允许大家自由超频，功耗达91瓦。这个系列将在2017年初发布。
面向主流桌面的四核处理器则锁了倍频，功耗在35瓦到65瓦之间
它搭载了性能更高的GT4图形核心，内部集成了64MB的四级缓存
它的发布时间比不锁频的K系列稍迟一些。
而针对服务器和工作站的Xeon系列四核处理器，没有整合图形核心的有80瓦、54瓦和25瓦
三种能耗配置
主要面向需要与GPU加速卡配合的高性能计算平台。而带GT2图形核心的有25-80瓦能耗配
置
主要面向Web服务器、档案服务器、FTP服务器这类常规的商业云环境。
S系列的芯片平台采用“处理器 PCH”的组合方案。处理器部分
S系列支援双通道DDR3L-1600和DDR4-2400两种方案，OEM厂商可以自行决定要采用哪种记
忆体
此外，它还包括一条PCI Express 3.0X16规格的图形总线、用于外接显卡
接口的频宽达到32GB/s。另外，它还支援三路数字显示接口输出，以及一个eDP嵌入式介
面。
PCH方面，Kaby Lake可以相容第六代Core的100系列芯片组
不过它配套的应该是改进后的200系列产品，除了USB 3.1支援、HDA高清音讯
SATA硬盘总线外，200系列芯片将原本的20路PCIExpress 3.0总线提升到24路
总计提供48GB/s的双向频宽，可以支援Intel的Optane硬盘
它实际上是Intel的3D XPoint快闪存储器技术的正式名称，介于传统内存、固态硬盘之
间，可以提供极高的性能和极低的延迟。
针对高性能笔记型电脑：H系列
H系列是Kaby Lake的移动高性能版，它采用BGA1440封装、TDP功耗在35-45瓦范围内
H系列都拥有四个CPU核心，35瓦功耗版搭载标准版的GT2图形核心，面向主流高性能市场
不过，Intel还为顶级玩家准备了45瓦功耗的顶级型号，它将搭载GT4图形核心
并内建了128MB的eDRAML4快取内存。不过它还不是最快的
Kaby Lake H家族还包含一款高达256MB L4缓存的顶级型号，没有例外的话
它也将成为Kaby Lake家族中图形性能最出色的处理器。
H系列同样采用处理器 PCH的解决方案，功能强大、但需要较大尺寸的主机板才能容纳。
针对超极本：15/28瓦的U系列
U系列是Kaby Lake的移动低功耗版本，主要针对的是超极本市场。U系列采用BGA1356封装
功耗最低的版本TDP为15瓦，最高的型号是28瓦。U系列都包括两个CPU核心
图形部分有GT2、GT3两个版本，两者的区别主要是内建的eDRAM四级缓存——GT2版本并不
包含
只能共用内存作为显存，而GT3内建了64MB的eDRAM，性能会更出色一些。
U系列有一个很重要的特点就是内建了SOC功能，也就是将PCH芯片与KabyLake CPU芯片
集成在一起，这样就在一个处理器封装模组上同时实现包括CPU、图形核心
芯片组等所有的功能，主机板的设计尺寸因此可以被大幅度缩小。
可以见到，当前搭载第六代Core架构U系列处理器的超极本都可以做到惊人的轻薄尺度，
原因也是处理器封装里包括PCH芯片。
内存支援方面。U系列也是双通道DDR3L和DDR4，不过它在I/O方面的功能久相对弱一些
比如只支持两路数字显示输出和一个嵌入式eDP显示接口
更遗憾的是只能支援到USB 3.0，未免有些落伍。此外
对于SSD它准备了SATA和PCIExpress两种接口，可以很好地满足现实需要。
针对平板电脑：4.5瓦的Y系列
Y系列其实就是之前的Core M产品，面向的是平板电脑以及追求极致轻薄的超便携机型
Y系列采用BGA1515封装，它的主要诉求是低至4.5瓦的超低功耗水准
这让它可以保持无风扇运行。Y系列都整合了GT2图形核心、不带eDRAM快取内存
由于Y系列面向尺寸更小的计算市场，处理器封装也采用SOC设计、同样集成了PCH芯片。
I/O功能与U系列完全相同，它也没法原生支持USB 3.1。
需要换Kaby Lake平台么？
如果你已经在用六代平台或者四五代平台，纯粹因为性能的关系升级到七代平台，
们认为你或多或少会觉得失望，Kaby Lake平台的性能固然得到提升
视频方面的能力也非常强大，但它更多是一种渐进式的改进。
Intel也深知这一点，它采用五年前的PC平台作为参照物加以说明。对比五年前的平台
Kaby Lake在商务应用中可以获得1.7倍的性能提升；
此外，Kaby Lake可以很好地胜任4K视频创次建和播放的需要。通俗一点说
我们认为五年前的PC也能够完成大多数日常任务，但如果升级到Kaby lake平台
大家可以直观地感受到运行速度更快、CPU占用率更低、平台的发热量更小
风扇更加安静。假如你要在电脑中运行多个虚拟机器，那么就会恨不得榨取每一分的性能
Kaby Lake平台在这些方面就有明显优势。从这些人性化体验的角度来看
我们认为升级到新一代平台还是有着明显的好处。
来源︰http://news.mydrivers.com/1/505/505478.htm
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