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2020-10-30 01:58 出處:PConline原創 作者:太平洋J2台 責任編輯:xieboxu

  這兩年的處理器市場發展,一改過往英特爾“高手寂寞”的獨霸局面,變得精彩紛呈了起來。恰逢英特爾酷睿處理器來到了第十一代,Tiger Lake處理器的推出,已經不僅是一次常規的更新,它意味著開啟了全新的世代。

  全新的十一代酷睿Tiger Lake處理器最高可達4.8GHz的睿頻,同時三級緩存最高來到了12MB。對比上一代的Ice Lake處理器,Tiger Lake的提升相當明顯。

  將牙膏管一腳踩爆的陞級,相信都是大家喜聞樂見的。在這喜訊的背後,究竟是怎樣的一股力量推動著?熟悉處理器原理的朋友都知道,要提升處理器的工作效率,關鍵在於兩點——處理器頻率和IPC(單時鐘周期指令數)。為了提升這兩點,英特爾拿出了怎樣的殺手齔

  全新微結構 踏入新時代

  回想十年前,大家還會為處理器頻率的提升歡呼雀躍。時過境遷,消費者對頻率數字的變化已經不太感冒,而廠商也在提升頻率這件事上遇到了瓶頸。為了帶來真正的使用體驗提升,英特爾開始轉入提升IPC(單時鐘周期指令數)。

  簡單來說,如果把處理器比作一個搬磚工,那麼頻率就是指搬磚工在單位時間內將磚從A點搬到B點的次數,而IPC則是指每一次可以搬多少的磚。顯然,當次數恆定的時候,單次可以搬的磚越多,最終能搬的磚就會越多。因此我們可以預見,在未來一段時間內,提升IPC將會是處理器廠商主攻方向。

  提升IPC的手段有很多,主要體現在CPU“微結構”的創新上。歷史上,英特爾曾經有過數次重大的微結構變革,比如著名的P6微結構、Core微結構,它們讓CPU在頻率相同的情況下,性能得到大幅提升。

  在十代酷睿處理器上,英特爾使用了Sunny Cove微結構。得益於全新設計的結構和算法,Sunny Cove的工作效率提升相當明顯。此外,Sunny Cove還增加了關鍵緩衝區和緩存的大小,並針對特定用例和算法的結構擴展。講人話就是,Sunny Cove不僅通用運算性能更好,還透過增添新的指令集提升了特定項目的性能。

  而全新的十一代酷睿Tiger Lake處理器使用的Willow Cove微結構,則基於此前大受好評的Sunny Cove微結構,進行了進一步的優化。可別以為這樣的優化只是小修小補,Willow Cove所作出的改進,絕對稱得上是青出於藍!

  對比Sunny Cove,Willow Cove微結構採用了雙環總線設計,並重新設計了緩存體系。這樣不僅為記憶體提供了兩倍的結構帶寬,它每個核心的二級緩存容量也增加到了1.25MB,三級緩存容量也增大了一半。如果將核心理解為工廠的生產機器,將緩存和記憶體理解成水管,這樣從處理單元到運輸環節的擴容,當然意味著更強大的生產效率。

  同時,英特爾對處理器的全電壓頻率範圍進行優化,實現了持續的峰值性能——在某個電壓值,Willow Cove可以使頻率大幅上昇,並最終實現比上一代高出近1GHz的頻率陞級。配合諸如英特爾控制流強制技術、英特爾全記憶體加密技術等,十一代酷睿處理器實現了全面的更新。

  新陞級工藝 突破舊禁錮

  當我們理解了IPC的價值,自然就會明白Willow Cove所帶來的使用體驗提升。然而光是微結構改進,還不足以帶來全面的變革。還是把處理器比作一個搬磚工,那麼微結構就是搬磚工攜帶磚塊的方式。雖然搬磚工攜帶磚塊的方式可以更科學,以便一次帶上更多磚塊,然而如果搬磚工本身做事馬虎,那麼最終還是不能完全發揮搬磚方式的先進性。

  擱在處理器身上,搬磚工的本領和處理器內部的晶體管電容有著很大的關係。“充滿電”和“放空電”這兩種狀態,即可代表數據0和1,眾所周知,0和1就是電腦世界的語言。為了能夠在高頻率的狀態下清晰地表達0和1,英特爾在十一代酷睿處理器上,引入了SuperFin技術。

  SuperFin技術是英特爾有史以來在單節點上最大的性能增強,它由英特爾增強型FinFET晶體管與Super MIM電容器組合而成。對比此前使用的晶體管技術,SuperFin有著幾個關鍵的指標改進

  可以降低晶體管的電阻,允許更多電流透過。

  改進的柵極工藝,讓電荷流動得更快。

  同等佔位面積下,電容增加了5倍。

  如果你是一個有經驗的超頻愛好者,看到“更多電流透過”和“電荷流動得更快”,就能get到英特爾這次是幫自己超頻。結合前面提到的“0和1”,我們很容易想到處理器不僅傳輸信號的速度會更快,而且會更清晰。換言之,SuperFin可以大幅度改善十一代酷睿處理器的頻率表現,提升處理器的電力效率,帶來了大幅提升的頻率輸出,更為高效的數據處理效率和能力,自然就帶來了更強的性能。

  強強聯手 成就更快

  以SuperFin作為基礎,驅動Willow Cove微結構進行工作,如此的一加一最終當然可以大於二。然而這還不是十一代酷睿的最終樣子。因製造工藝和微結構的提升,十一代酷睿在圖形表現和人工智能方面都有著相當強悍的提升,感興趣的朋友可以繼續深入了解。

  每一次性能的大躍升,背後總是離不開關鍵技術的發展。對比此前的酷睿處理器,十一代酷睿憑藉著微結構的改變和工藝的推進,實現了明顯的進步,在這全新的時代中彰顯著督導的價值。市面上使用十一代酷睿處理器的筆記本產品正在不斷增加,希望嚐鮮的朋友現在可以結合自己的需求考慮,體驗英特爾為大家準備的這一頓性能大餐。

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