在經(jīng)歷了漫長的曝光、預(yù)告、面向行業(yè)分析師的預(yù)先發(fā)布、針對開發(fā)者的資料公開后,2021年10月28日凌晨,Intel面向消費(fèi)者正式推出他們憋了好久的“大招”——第12代酷睿桌面處理器,以及與之搭配的Z690芯片組。
說實(shí)在的,Intel今天這場名為“Intel InnovatiON”的活動(dòng)本身,意義還是很重大的。因?yàn)檫@可能是繼Intel在2017年停辦英特爾信息技術(shù)峰會(huì)(IDF, Intel Developer Forum,又稱英特爾開發(fā)者論壇)后,時(shí)隔五年重新舉辦同時(shí)面向開發(fā)者和消費(fèi)者、且一次性發(fā)布多款重磅軟硬件新品的大規(guī)?;顒?dòng)。
關(guān)注我們?nèi)咨畹呐笥芽赡苓€記得,早在今年8月,我們就已經(jīng)基于Intel架構(gòu)日公布的技術(shù)資料,對12代酷睿處理器的底層架構(gòu)與核心規(guī)模進(jìn)行了非常詳細(xì)的解析 ( Intel 12代酷睿詳解:內(nèi)存頻率驚人,架構(gòu)面向未來 )。這也就導(dǎo)致當(dāng)真正面向消費(fèi)者的此次活動(dòng)召開時(shí),能講的東西反而不如“架構(gòu)日”那次更多。
但在仔細(xì)挖掘了此次活動(dòng)中一些細(xì)節(jié)后,我們還是找到了許多值得與大家分享的產(chǎn)品細(xì)節(jié),以及背后的相關(guān)技術(shù)信息。
12代酷睿到底有何變化?能效比和緩存是重點(diǎn)
與此前的“架構(gòu)日”相比,雖然今天Intel關(guān)于12代酷睿的底層技術(shù)信息公布得并不算多,但因?yàn)榫唧w的6款新品信息正式解禁,也使得我們?nèi)咨罱K于有機(jī)會(huì)將12代酷睿與Intel此前的CPU架構(gòu)得以進(jìn)行一次更為直觀的比較。
我們選擇了12代酷睿的i9、i7,分別對比此前的11代和9代酷睿進(jìn)行了對比。而之所以沒有選擇10代酷睿,主要因?yàn)檫@是架構(gòu)分析,但9代和10代桌面版CPU的架構(gòu)相同,而選擇9代的8核型號,則是由于對比起來會(huì)更容易一些而已。
有了這張對比表格,許多東西就可以一目了然地看清楚了。例如在12代酷睿上,Intel有史以來第一次主動(dòng)公布了睿頻狀態(tài)下的TDP,而這是此前從來沒有過的情況。事實(shí)上,如果大家熟悉前幾代的桌面版酷睿處理器可能就知道,基本上從9代酷睿開始,滿載睿頻功耗都在200W以上,其中11代酷睿更是公認(rèn)達(dá)到了250W的水準(zhǔn)。
相比之下,12代酷睿在增加了8顆“E核”的情況下,官方公布的睿頻功耗卻比上代有所降低,這實(shí)際上也就很明確地傳達(dá)出了一個(gè)信息,那就是12代酷睿的能效比很可能有著極大幅度的改善。
改善了多少?雖然Intel方面沒有明說,但他們給出了一個(gè)非常有趣的對比例子,那就是將12代酷睿的功耗限制在65W時(shí),它的性能和功耗與限制在125W的11代酷睿是基本一致的。換而言之,也就是接近100%的整體能效比提升。
如此大的能效比改善是如何實(shí)現(xiàn)的?一方面,全新的“Intel 7”制程自然功不可沒。而另一方面,對比9代、11代和12代酷睿的緩存設(shè)計(jì)便不難發(fā)現(xiàn),Intel的這三代CPU的架構(gòu)很明顯地將緩存越做越大了。
大緩存的缺點(diǎn)是什么?簡單來說,緩存在CPU里本身就是個(gè)很“占地”的部件,更大的緩存會(huì)導(dǎo)致CPU面積膨脹,大幅增加制造成本。但與之相對應(yīng)的,卻是更大的緩存往往能非常有效地提升CPU的運(yùn)算效率,降低CPU讀取內(nèi)存的頻率,從而變相改善內(nèi)存延遲,有效提升內(nèi)存延遲敏感型應(yīng)用(如游戲、多媒體編輯)的性能表現(xiàn)。
事實(shí)上,Intel目前公布的12代酷睿性能表現(xiàn)數(shù)據(jù)中,也基本上“恰好”都是這類應(yīng)用。包括照片編輯性能提升高達(dá)36%、視頻編輯性能提升高達(dá)32%、3D建模性能提升高達(dá)37%,以及多幀渲染速度提升高達(dá)100%。
“大小核”在實(shí)際應(yīng)用中如何調(diào)度?至少三種模式
平心而論,雖然“大小核”的CPU設(shè)計(jì)在智能手機(jī)、平板等移動(dòng)設(shè)備上已經(jīng)很常見,但在PC領(lǐng)域、特別是x86架構(gòu)處理器上,“大小核”設(shè)計(jì)的第一次大規(guī)模應(yīng)用,還是要從此次的12代酷睿算起。
那么問題就來了,對于12代酷睿來說,它要如何確保各類應(yīng)用都能高效地利用這一獨(dú)特的“大小核”CPU架構(gòu)呢?
根據(jù)此前Intel架構(gòu)日公布的資料顯示,在12代酷睿處理器內(nèi)部集成了一個(gè)名為Intel ITD(線程調(diào)度器)的硬件單元,它的作用就是配合操作系統(tǒng)里的軟件調(diào)度器,實(shí)現(xiàn)應(yīng)用程序的自動(dòng)任務(wù)分配。
而在12代酷睿處理器的開發(fā)者文檔中,也給出了操作系統(tǒng)配合線程調(diào)度器的典型場景。比如說當(dāng)你打開了一個(gè)視頻轉(zhuǎn)碼軟件開始進(jìn)行視頻壓縮時(shí),操作系統(tǒng)(這里專指Windows 11)就會(huì)判斷出這是一個(gè)“重負(fù)載應(yīng)用”,從而將其自動(dòng)分配給高性能的P核,此時(shí)諸如系統(tǒng)殺毒軟件之類的線程,則會(huì)被自動(dòng)分配到低功耗的E核上運(yùn)行。如果這時(shí)你又開啟了一個(gè)圖片處理軟件,并開始進(jìn)行相關(guān)操作,那么這時(shí)候視頻轉(zhuǎn)碼軟件的優(yōu)先級就會(huì)被自動(dòng)降低,其負(fù)載會(huì)被移動(dòng)到E核上,而P核則開始處理前臺正在進(jìn)行的圖片處理運(yùn)算。
根據(jù)Intel的說法,這種基于程序操作優(yōu)先級的核心自動(dòng)分配方式,在大部分情況下表現(xiàn)都很好。但是如果一個(gè)程序本身需要用到多個(gè)線程,那么此時(shí)Intel就建議開發(fā)者對應(yīng)用進(jìn)行一定的針對性優(yōu)化了。
對于這些有一定優(yōu)化設(shè)置(Intel稱之為“良好優(yōu)化”)的應(yīng)用程序,12代酷睿不僅會(huì)識別出哪些線程是高負(fù)載任務(wù)、哪些是低負(fù)載,并自動(dòng)在大小核中進(jìn)行分配,它還會(huì)自動(dòng)衡量計(jì)算負(fù)載的大小,自動(dòng)進(jìn)行負(fù)載均衡(也就是說盡量不讓少數(shù)幾個(gè)核心滿載,而是將重要任務(wù)平均分給大核心)。這樣一來,就可以有效地降低處理器的功耗和發(fā)熱,同時(shí)也能保障應(yīng)用的處理效率。
最后一種情況,則是完全針對混合架構(gòu)進(jìn)行深度優(yōu)化的應(yīng)用了。在這類應(yīng)用啟動(dòng)時(shí),它們就會(huì)自動(dòng)地創(chuàng)建兩個(gè)線程池,明確地將重負(fù)載任務(wù)和輕負(fù)載任務(wù)放在不同的線程池里執(zhí)行。而12代酷睿此時(shí)也會(huì)自動(dòng)地用大核心執(zhí)行優(yōu)先線程池里的任務(wù),用小核心執(zhí)行次要線程池的任務(wù)。
在這種情況下,一個(gè)應(yīng)用程序就可以高效地同時(shí)使用大小核的算力,例如在游戲里,畫面渲染、AI計(jì)算相關(guān)的任務(wù)就可以由大核心執(zhí)行,同時(shí)視頻編碼、音頻效果計(jì)算、推流直播等任務(wù)則會(huì)智能地分配給不同的小核心,從而讓整體的執(zhí)行延遲最小化??梢宰龅揭贿吜鲿车卮蛴螒?,一邊直播+錄屏,同時(shí)還能開啟諸如空間音效之類的功能。
最后,我們來說說12代酷睿這次的超頻問題
對于超頻玩家來說,Intel處理器近年來幾乎就沒有讓人失望過,盡管他們的競爭對手推出了許多默認(rèn)性能非常有競爭力的產(chǎn)品,但他們往往不會(huì)給超頻留下太多的余地。相比之下,Intel不僅在12代酷睿里增加了更多的超頻功能,而且甚至還專門改動(dòng)了一些硬件設(shè)計(jì),以便于讓處理器擁有更大的潛在超頻空間。
眾所周知,近年來先進(jìn)制程在帶來處理器性能增強(qiáng)的同時(shí),也引發(fā)了名為“積熱”的新問題。它指的是由于處理器內(nèi)部的晶體管密度過高,導(dǎo)致熱量被處理器本身“悶”在了內(nèi)部,難以傳導(dǎo)到晶圓表面或是處理器頂蓋上,最終無論玩家使用多好的散熱器,都無法有效降低核心內(nèi)部溫度的現(xiàn)象。
很顯然,Intel對此有所準(zhǔn)備。所以我們可以看到從第10、11代酷睿開始,他們就采用了比常規(guī)設(shè)計(jì)更薄的CPU核心,這樣可以提高CPU在垂直方向上的導(dǎo)熱性能。而到了12代桌面版酷睿上,不僅CPU核心采用了超薄設(shè)計(jì),同時(shí)還改用了更薄的釬焊導(dǎo)熱材料,同時(shí)將表面的銅合金頂蓋進(jìn)行了增厚處理。這樣一來,由于銅頂蓋的導(dǎo)熱系數(shù)和比熱容都遠(yuǎn)高于硅片或釬焊材料,實(shí)際上整個(gè)CPU從晶圓內(nèi)部到頂蓋表面的導(dǎo)熱速度,以及對瞬間升溫的“壓制”能力也都變相提升了。
在這個(gè)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上,12代酷睿處理器的可超頻型號(也就是目前發(fā)布的12900K/KF、12700K/KF和12600K/KF)這次幾乎是將芯片內(nèi)部所有與計(jì)算性能有關(guān)的模塊都開放了超頻。理論上玩家可以自由調(diào)節(jié)的選項(xiàng),包括P核倍頻、E核倍頻、緩存頻率(同時(shí)也是內(nèi)部環(huán)形總線頻率)、集成的Xe架構(gòu)核芯顯卡頻率、內(nèi)存頻率,以及主板時(shí)鐘發(fā)生器的外頻。
在這當(dāng)中,尤其是12代酷睿的內(nèi)存超頻功能可以說是相當(dāng)特別。一方面,Intel通過XMP 3.0規(guī)范為DDR5內(nèi)存引入了更多的內(nèi)置頻率選項(xiàng),現(xiàn)在一條頂級的DDR5超頻內(nèi)存出廠時(shí)可以預(yù)設(shè)多達(dá)三種不同的XMP超頻頻率,便于玩家根據(jù)自己的需求以及主板體質(zhì)進(jìn)行選擇。同時(shí),XMP 3.0還允許內(nèi)存廠商額外再預(yù)留兩個(gè)內(nèi)存超頻頻率的“空白檔”,玩家可以將自己調(diào)節(jié)出來認(rèn)為最適合的頻率、小參、電壓等信息直接寫入內(nèi)存,并且不再需要第三方工具,自然同時(shí)也大幅降低了操作的風(fēng)險(xiǎn)。
這樣一來,由于內(nèi)存超頻設(shè)定不需要再保存在主板BIOS當(dāng)中,這就意味著即便主板損壞、或是主板因?yàn)樯壒碳蹇樟薆IOS設(shè)定,寫入內(nèi)存的自定義超頻設(shè)置也不會(huì)再丟失了。對于經(jīng)常需要超頻內(nèi)存的玩家來說,這顯然是一個(gè)很實(shí)用的特性。
不僅如此,通過活用XMP 3.0規(guī)范,Intel還在12代酷睿上帶來了“動(dòng)態(tài)內(nèi)存提速”功能。簡單來說,就是CPU可以根據(jù)負(fù)載情況,實(shí)時(shí)地自動(dòng)切換不同的內(nèi)存頻率文件。例如剛開機(jī)的時(shí)候,內(nèi)存可能運(yùn)行在DDR5-4800的頻率下,而在打開一個(gè)游戲后,CPU就會(huì)自動(dòng)套用XMP文件,將內(nèi)存頻率超到DDR5-6400甚至更高,并且在游戲結(jié)束后內(nèi)存頻率又能立刻降回來,以達(dá)到省電和降低發(fā)熱的作用。
不難看出,無論從架構(gòu)、制程,還是功能設(shè)計(jì)上來說,12代酷睿都可以說是做足了準(zhǔn)備,也確實(shí)可能代表了x86架構(gòu)處理器體系近十年以來的最大變革。當(dāng)然,你要說它實(shí)際用起來如何、與Windows 11操作系統(tǒng)配合起來是否會(huì)有額外的加成,在各大主流游戲和內(nèi)容創(chuàng)作軟件里又能否帶來神奇的“化學(xué)反應(yīng)”?
這可能就得等到實(shí)際的產(chǎn)品上市(11月4日)后,才能見分曉了。
本文來自微信公眾號 “三易生活”(ID:IT-3eLife),作者:三易菌,36氪經(jīng)授權(quán)發(fā)布。
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