英特尔的CPU性能几年内也没什么进步,苹果CPU是如何每年获得巨大进步的呢?

姓名:韩政

学号:16010188021

转载自:https://www.zhihu.com/question/60868958/answer/181241131,有删节

https://www.zhihu.com/question/66889727,有删节

【嵌牛导读】:苹果处理器几乎每一代都比前代厉害了百分之几十,但是英特尔几年下来才那么一点点,究竟是怎么回事呢

【嵌牛鼻子】:设计架构  制造工艺

【嵌牛提问】:为什么苹果cpu性能每年都在进步而英特尔却进步不大

【嵌牛正文】

事实上,Intel并非在CPU领域挤牙膏,而是在家用CPU领域挤牙膏。

从第一代Nehalemi7-920到最新的i7 7700K,面向主流市场的顶级家用CPU——Core i7系列一直保持着四核心八线程的规格。每一代都会有所提升:频率、制程、功耗、指令集、周边接口规格。但四核心这个规格从未变动。然而每一代新出来时候,制程、功耗对性能没影响,频率的提升不可能一下子提升太多,指令集、周边接口带来的提升需要等应用优化、周边设备普及才能体现出来。

相信很多人都明白到了今天,CPU频率的提升已经很艰难了。像当年386-486·586-PII-PIII那样每代的最高频率能提升60%甚至200%这种幅度的情况,除非是根本性的工艺/材料改进,否则可以认为不可能再出现了。每一代的制程升级提升一点点,制程优化又提升一点点……

指令集也是类似,常用简单指令其实就那么几十个,现代CPU的各种指令集(MMX,SSE*,AVX*)大部分都是把一些常用的简单指令组合固化下来,实现一个时钟周期能完成以前需要多个时钟周期才能完成计算工作。但这样的指令组合是无穷无尽的,不可能无限制的都固化在CPU里面,只有随着应用环境的变化,某些指令组合的使用率提升了,这时候作为一个扩展指令固化到CPU里面才有意义。

当然,上面说的是CPU性能提升的困难是指单个CPU核心,要提升CPU性能,最简单暴力的方法就是堆核心。没错,Intel企业级CPU就是这个思路。以至强E5为例,初代E5-2690 8核,E5-2697 v2 12核,E5-2699 v3 18核,E5-2699 v4 22核,E5-2699 v5据报道会达到32核。实际性能方面,以Cinebench R15为例,双路系统得分从2200~3000(v2)~4300(v3)~4900(v4),真心不算挤牙膏了。

至于为何家用市场不这样做?第一个原因大家都很清楚,农企不给力,没有竞争对手,没有动力。这个随着Ryzen的上市可能会促使Intel改变思路,在家用市场也开始增加核心数。第二个原因就是应用环境了。家用市场CPU需要处理的数据量有限,可以说90%的家用PC,CPU闲置率都非常高。剩下10%中,也就玩游戏的时候能高点。而现在流行的游戏引擎,增加CPU核心数对性能提升不大,反而更大可能因为频率的降低而造成瓶颈。

当然,反过来,对于游戏开发商来说,家用主流的高端一直都是4核,也没有动力优化更多线程时候的性能表现,不是每个游戏玩家都愿意花大钱装一台6核/8核的机器。而且,不同于普通PC应用,需要考虑旧版本兼容,代码复用,数据一致性,前后逻辑这些不利于进行多线程优化的因素,对于游戏引擎来说,大部分适合并行运算的早就对GPU进行了优化,使用GPU的运算能力。CPU核心数再多,有GPU的运算单元多么?四路E7 v4开超线程也不过192个逻辑核心,NV次旗舰的1070就已经1920个运算单元——刚好10倍,上面还有单路Titan Xp 3840个运算单元,足足20倍,更别说完全可以跑四路Titan Xp。剩下不用GPU要用CPU计算的都是不好并行处理的,因此游戏引擎为低频多核CPU进行优化的动力是相对较低的。

至于题主提到移动CPU降低功耗表现不错,这就是企业级市场的技术下放到消费级市场的结果了。为什么这么说?E5的核心也不是随便堆的,一台服务器的散热能力和供电能力是有限的,不降低单个核心的功耗怎么在一个CPU里面塞进去更多的核心?而降低了功耗的核心,放到移动领域正好相得益彰就是了。

最后,上面说的都是传统CPU,Intel在移动设备CPU、GPGPU计算这些领域也一直有发力,但一来目前来看效果不怎么样,二来影响力和普及率远不如PC就是了。

结论:

©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 206,602评论 6 481
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 88,442评论 2 382
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 152,878评论 0 344
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 55,306评论 1 279
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 64,330评论 5 373
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 49,071评论 1 285
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 38,382评论 3 400
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 37,006评论 0 259
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 43,512评论 1 300
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,965评论 2 325
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 38,094评论 1 333
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,732评论 4 323
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 39,283评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 30,286评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,512评论 1 262
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 45,536评论 2 354
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,828评论 2 345

推荐阅读更多精彩内容