2015年英特尔上线了首批14nm制程工艺处理器,架构代号Broadwell。
在此之前,英特尔严格遵循摩尔定律,并以“Tick-Tock节奏”在制程升级和架构升级之
间有序更新。
不过谁也没有想到的是,从首批14nm制程工艺处理器更新到下一个新制程节点会足足等待
近五年之久。
在14nm持续优化,新的10nm制程节点“遥遥无期”的那段时间里,英特尔被翘首以盼,却
迟迟等不来“梦中情人”的用户们调侃成了“牙膏厂”。
“挤牙膏”这顶帽子,让“14nm架构优化”变得无力。
英特尔14nm制程工艺历经五代酷睿的更新。首批14nm制程工艺为第五代Broadwell架构酷
睿处理器
随后经历了第六代Sky Lake,第七代Kaby Lake,第八代Kaby Lake-R/Coffee
Lake/Whiskey Lake,以及第九代Coffee Lake-R。
也就是在这段时期内,AMD凭借Zen架构以及锐龙处理器在制程工艺和性能两个方面实现了
追赶。
不过,追上是否等于超越?英特尔这些年所谓的14nm“挤牙膏”,是否等于止步不前?
我认为作为看客的我们来说还是要从客观入手去对待这些问题,人云亦云的做法对谁都不
太公平。
追上=超越?
从性能层面来看,目前英特尔Core与AMD Ryzem平台在日常应用体验上没有当初Core对APU
那种碾压的局面。
在常规测试中,比如我们常用的CINEBENCH R15上,Ryzen平台在多核方面略有优势,尤其
是执行绪撕裂者;
但在单核性能上,由于整体频率不如英特尔Core平台,基本上还是处于劣势。
一般来说,由于目前大多数评测资料都以CINEBENCH R15为参照,而多核性能又更为重要
。
但事实上真的如此吗?为了保持公正客观,这次援引了ComputerBase的天梯图资料来回答
这个问题:
http://img1.mydrivers.com/img/20190505/36e43d07-1d9d-4fe7-8fc8-eafd26fa6934.jpg
其实CINEBENCH R15的测试只是处理器众多应用的一个方面,它主要测试的是处理器渲染
能力,
只不过因为CINEBENCH R15是一款比较直观的能够展现单核、多核得分的软件,且使用范
围比较广,所以大家都用这款软件来做评判。
但是在实际应用中,渲染只是处理器的一小部分功能,并不能完全反映处理器的性能水准
。
如果把各类应用细化再来看的话,就会更进一步明确酷睿与锐龙的差异了。
在各类生产力专项测试中,如7-Zip、X265 HD Benchmark、VeraCrypt、Handbrake等等项
目中,英特尔Core平台的胜面其实普遍还是要高于AMD Ryzen平台。
所以这里我们应该去思考一个问题:追上是否等于超越?
此外在游戏方面,英特尔Core平台仍然是优势一方。比如下方截取的《刺客信条:起源》
、《命运2》游戏测试,以英特尔Core i9 9900K为代表的高频率处理器仍然是游戏流畅运
行的关键。
另外如果对更多测试资料感兴趣的话,大家可以到ComputerBase查看更多游戏测试结果。
从这些客观测试资料来看,我想对于“追上是否等于超越?”这个问题,大家心中或多或
少都有数了。更何况事实上在更多领域的测试中,英特尔其实赢面更多。
其实从处理器制程、架构技术来看,不可否认的是AMD目前确实追上了英特尔,但若是将
追上与超越划等号的话那么就显得有些偏颇了。
从国外媒体测试资料来看,Intel Core处理器在大部分应用中依然有着相对更为明显的性
能优势。尤其在游戏方面,会为玩家带来更好体验。
14nm并未止步不前
对于半导体领域来说,制程节点数位通常并不能完全代表技术层面的进步,更重要的还是
要看制程节点背后的技术指标。
英特尔、三星、台积电等几家半导体企业,在制程标准方面都有各自框架下的计算方式,
以电晶体密度和栅极间距为例:
英特尔10nm工艺使用了第三代FinFET立体电晶体技术,电晶体密度达到了每平方毫米
1.008亿个,是14nm的2.7倍。
作为对比,三星10nm工艺电晶体密度每平方毫米仅5510万个,相当于英特尔的一半多点,
7nm则是每平方毫米1.0123亿个,略高过英特尔10nm。
而台积电7nm电晶体密度比三星还要低一些。仅就电晶体密度而言,英特尔10nm与其它家
的7nm处于同一水准。
从栅极间距来看,英特尔10nm的最小栅极间距(Gate Pitch)从70nm缩小到54nm,最小金属
间距(Metal Pitch)从52nm缩小到36nm,这一点上远比三星、台积电要好很多。
事实上与现有其他10nm以及即将到来的7nm相比,英特尔10nm拥有最高的间距缩小指标。
所以7nm一定比10nm强吗?我觉得至少不能光看数字就下定论。
说回到14nm。
英特尔在14nm制程节点上确实消耗了比较长的时间,但是同一制程下英特尔通过对架构技
术的优化,可以说是充分挖掘了14nm制程工艺的性能潜力。
从14nm到14nm+再到14nm++,从第五代Core到第九代Core,每代之间的性能提升幅度基本
在10%-15%左右,第七代到第八代性能飙升40%。
比如以第一代14nm制程Corei7 5700HQ为例,其CINEBENCH R15多核跑分大概在700cb左右
,而新近推出的Corei7 9750H处理器多核则能够达到1249cb,提升幅度近80%,这已经是
相当了不起的数字了。
核心数量上,Core从四核逐渐过渡到六核、八核。而核心数量提升并不是重点,一般来说
,核心数越多主频不宜越高,因为很可能压不住功耗。
而Core在核心数量提升的情况下,主频、睿频能力不仅未降反升,去年10月英特尔推出的
第九代Corei9 9900K还达到了单核5GHz睿频。究其原因,正是英特尔在14nm制程架构优化
多年所带来的突破。
相对于快速反复运算、不停演进制程节点来说,通过技术优化不断挖掘潜力,为新的制程
节点做充分的技术积累,我认为反倒是一种对用户负责的行为。
此外,如果说主频、睿频、核心数等多维度持续提升也算是“挤牙膏”的话,那未免也太
过苛刻了一些。
Comet Lake至关重要
在4月23日英特尔正式发布Coffee Lake-HR架构第九代Core处理器之后,不少媒体都曝光
了英特尔后续处理器路线图。
原本英特尔将在今年耶诞节期间推进10nm Ice Lake处理器落地,但似乎计画又有一些改
变。名为Comet Lake的14nm制程架构出现在路线图上。
从目前的资讯来看,Comet Lake将包含Comet Lake G、U系列,二者应该都是主要面向移
动平台的产品。
考虑到之前的Kaby Lake G平台,以及Foveros 3D封装技术,很可能Comet Lake G会是一
个全新的异构架构处理器,当然这目前只是笔者的猜想。
Comet Lake U系列则应该是新一代的低电压处理器。
目前Coffee Lake架构处理器还并未完全发布,除了桌面级、标压移动级之外,其实按理
说还应该有低电压处理器以及超低功耗处理器,也就是第九代CoreU系列、Y系列处理器,
不过目前尚未有明确消息显示这些产品将在何时发布。
以下可能是Comet Lake U系列处理器清单,如果属实,那么很可能就是第十代Core处理器
,而桌面级的第十代Core处理器尚未透露任何资讯。
同时也意味着,如果这些处理器新品在今年Q3或Q4更新,那么英特尔将直接跳过“
Coffee Lake-U”,也就是说第九代Core处理器将不会有U系列产品。
根据目前曝光的资讯来看,Comet Lake仍然是14nm制程处理器,如果今年英特尔以该系列
处理器收官而弱化10nm Ice Lake,或者继续延期10nm,很可能会让不少翘首以盼的用户
感到失望。因此,Comet Lake是否能够打动用户至关重要。
从Comet Lake-U系列处理器来看,引入6核12执行绪必定会使性能得到提升,而U系列主要
面向轻薄型笔记本产品,这也意味着年末的轻薄本新品将进入6核心时代。
不过在性能提升的情况下我们也有一些担忧,那就是OEM厂商能否解决好散热问题。
以移动级标压Core为例,6核心一度使各大OEM厂商的游戏本产品陷入了“散热难”的尴尬
境地,而6核心Comet Lake-U是否会给轻薄本带来更大的散热压力呢?我想这是包括英特
尔和OEM厂商都需要考虑的问题。
结语
英特尔在14nm到10nm制程节点演进过程中推进较为缓慢,让用户等待了太久的时间。
原本在年初CES期间,英特尔公布了10nm将于年底落地,但现阶段来看,可能只是部分平
台的10nm产品会在今年发布,所以此时Comet Lake的出现就显得有些突兀。
不过从英特尔制程优化角度来看,其实这些年来14nm Core处理器在性能层面的提升幅度
是相当大的,只不过每代与每代之间相对来说提升10%-15%,让人感觉没那么明显罢了。
来源 https://3cjohnhardware.wordpress.com/2019/05/06/intel-14nm-7/
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