消费者对性能的需求是无限的,因此无论是X86阵营的英特尔、AMD,还是ARM领域的高通、三星、联发科、海思,各家公司都在尽最大努力提高处理器的性能。
业界计算处理器性能的公式为: CPU性能=时钟频率(MHz或GHz)IPC(CPU在每个时钟周期执行的指令数) 为什么处理器的核心数和主处理器是相同的?频率性能可能存在差异,但在幕后,“麻烦”的是IPC。
主要晶圆代工厂的技术迭代时间表
未来3nm工艺需要从FinFET(Fin Field Effect Transistor)升级到GAAFET(Surround Gate Technology)。 MBCFET(多桥通道FET)是三星专利,是GAAFET 的一种。
其中,CPU能够运行的频率主要取决于制造工艺。毫无疑问,在功耗和发热量相同的情况下,5nm 芯片可以比7nm 芯片稳定运行在更高的频率下。
如果您对工艺技术感兴趣,请查看这两篇文章:
“核”希望因新技术而诞生! EUV 和GAAFET 技术到底是什么?
哪家公司拥有最好的制造工艺?英特尔:嗯……你觉得怎么样?
频率总是取决于进程,那么谁影响IPC呢?
没错,IPC是由CPU的核心,即“微架构”决定的。提高手机SoC 中的IPC 性能完全依赖于ARM Cortex-A 微架构(有关更多信息,请参阅《Cortex-A78、X1、Mali-G78发布!ARM三剑客全解析》)。 X86 CPU依靠的是Intel和AMD自己的努力。
我想在这里赞扬AMD,但在过去很长一段时间里,AMD的移动处理器性能与同时代的英特尔酷睿i3不相上下。
AMD APU家族发展路线图
2017年底推出的Ryzen锐龙因其采用了最新的Zen CPU微架构,实现了震惊世界的52% IPC性能提升,堪比英特尔最新的第8代酷睿处理器,因此备受关注。
第二代Ryzen采用了升级版的Zen+微架构,但IPC性能仅提升了3%,但通过改用12nm工艺并提升主频,实测性能仍有10%左右的提升。
AMD 移动Ryzen 4000 系列成员
新推出的第三代Ryzen采用最新的Zen 2微架构,相比Zen+,IPC性能提升15%。它还采用7nm工艺增加附加核心数量,保持和提高关键性能。最终,它将帮助AMD 在当前笔记本电脑领域夺得性能桂冠(多核性能)。
相比AMD,Intel近年来在CPU微架构层面始终处于“静态”。
从第六代酷睿开始,第七代、第八代、第九代和第十代酷睿(14nm Comet Lake平台)使用的微架构基于“Skylake”(支持LPDDR4X和高频内存)(主要增强)。制成。) (Intel Adaptix 动态调优和其他技术),IPC 每次迭代改进甚微。
幸运的是,Intel的14nm工艺优化已经越来越成熟,每一代酷睿处理器平台都显着提高核心频率,并逐渐增加核心数量。例如,第6代酷睿i7-6700HQ仍然是4核8线程(2.6GHz至3.5GHz),但第9代酷睿i7-9750H已经进化到6核12线程(2.6GHz至4.5GHz)。第十代酷睿i7-10875H升级至8核心16线程,最高频率突破5GHz大关。
自英特尔第六代酷睿以来,核心数量的增加和时钟速度的提高使得每一代U 系列的性能提高了约10%。
核心数量的增加和睿频加速频率的增加足以弥补IPC提升的不足。
英特尔刚刚开始推出采用第十代酷睿(10nm Ice Lake 平台)的全新Sunny Cove 微架构,可将IPC 性能提升高达18%(与Skylake 微架构相比)。 2020年秋季发布的第11代酷睿Tiger Lake将升级为全新的Willow Cove微架构,据称相比上一代Sunny Cove微架构,IPC性能额外提升18%。这有望挫败AMD第三代Ryzen攻势,帮助英特尔重新夺回在轻薄本领域的主导地位。
Intel未来移动平台CPU微架构发展规划
那么,IPC值越高,CPU的实际性能就越强大吗?
自然,答案并不那么简单。更先进的技术和更好的微架构只会影响CPU 的基本原理。实际性能还受到是否支持超线程、TDP功耗、缓存等影响。指令集和其他限制。如果您对这个话题感兴趣,请继续关注CFan以获取更多更新。
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