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酷睿十年峥嵘岁月 CPU处理器上全核5G有多难

程序员文章站 2022-06-27 17:22:22
你的cpu处理器有多快?提到这个问题,大家的第一反应肯定是看cpu的频率,因为大部分场景下cpu频率=cpu性能,频率越高,cpu性能也会越强,这就好比汽车的速度一样,...

你的cpu处理器有多快?提到这个问题,大家的第一反应肯定是看cpu的频率,因为大部分场景下cpu频率=cpu性能,频率越高,cpu性能也会越强,这就好比汽车的速度一样,速度越快意味着发动机越强。

在某种程度上,x86处理器的历史也是在不断提升频率的历史,因为1978年6月8日推出的首款x86处理器8086当时频率只有5mhz,40年后的2018年,intel推出了酷睿i7-8086k处理器,是旗下首款频率达到5ghz的x86处理器,正好是8086的1000倍。

酷睿十年峥嵘岁月 CPU处理器上全核5G有多难

酷睿十年峥嵘岁月 CPU处理器上全核5G有多难

与40年前的初代x86处理器相比,如今的酷睿cpu各方面的变化实在是太大了,不论是晶体管数量还是制程工艺,亦或者是性能,已经完全没有可比性了,不得不感叹下cpu处理器这40多年来的革命。

既然我们知道cpu频率很重要,那么不断提高cpu频率不就能大幅提升cpu性能了吗?这个思路是对的,实际上过去多年来,包括intel在内的cpu厂商都是这么做的,不仅是x86处理器,arm、mips等处理器也有同样的追求。

以酷睿处理器为例,我们往前看10年,nehalem架构开始的酷睿i7高端处理器频率刚刚达到3ghz左右,32nm的酷睿i7-2600k达到了3.4ghz,22nm的酷睿i7-4790k达到了4ghz,14nm的酷睿i7-6700k频率达到了4.2ghz,酷睿i7-7700k达到了4.5ghz,酷睿i7-8700k达到了4.7ghz,注意这时候cpu已经从4核升级到了6核架构了。

酷睿十年峥嵘岁月 CPU处理器上全核5G有多难

到了目前的九代酷睿处理器上,旗舰酷睿i9-9900k不仅是8核16线程,而且频率再上一层楼,单核、双核加速频率都达到了5.0ghz——注意这一点,以往的加速频率指的是单核最高频率,现在是双核也可以达到5.0ghz了。

看intel打造5ghz处理器的过程似乎很轻松,那业界应该有很多5ghz处理器才对啊,但实际并不是如此,intel能在酷睿处理器上爆发也是有多年积累的,目前他们依然是唯一一家能做到5ghz高性能处理器的。

酷睿十年峥嵘岁月 CPU处理器上全核5G有多难

与台积电、三星、格芯等专业晶圆代工公司不同,intel是一家idm垂直整合型半导体公司,简单来说就是cpu研发、制造及销售都是自己搞定的,这样做不利于降低成本,但是有利于intel深挖工艺特性,为自家cpu打造最好的工艺。

从90nm到10nm工艺,intel在应变硅、hkmg、自校准、finfet、超微缩等方面都是有三年以上技术优势的,通过这些先进工艺可以提升晶体管性能,确保intel的x86处理器是最优性能的。

酷睿十年峥嵘岁月 CPU处理器上全核5G有多难

在单核、双核接连突破5ghz频率大关之后,x86处理器是否还能创造更高的频率?这一点相信cpu厂商都在尝试,intel的最新成果则是8核5ghz,这款处理器就是酷睿i9-9900ks。

酷睿十年峥嵘岁月 CPU处理器上全核5G有多难

酷睿i9-9900ks首次在5月底的台北电脑展上亮相,在8月底的德国ifa展会上,intel也再次做了演示,它跟目前的酷睿i9-9900k处理器架构上没什么区别,但是频率更高——基础频率从3.6ghz提升到了4.0ghz,加速频率则是全核5ghz,而酷睿i9-9900k的全核加速频率只有4.7ghz。

酷睿i9-9900ks的出现,意味着我们对睿频加速的定义又要重写了,以往最高频率都是单核频率,现在是8核频率,这样一来性能提升就非常可观了,而酷睿i9-9900k现在依然被视为最佳游戏处理器,等到酷睿i9-9900ks上市,那么最佳游戏处理器的称号显然要换人了。

酷睿十年峥嵘岁月 CPU处理器上全核5G有多难

按照intel的规划,酷睿i9-9900ks处理器会在10月份上市,在这个过程中x86处理器从5mhz走向5ghz用了40年,酷睿品牌问世也超过10年了,而从单核加速5ghz到双核加速用了1年,再从双核加速到8核加速5ghz,只用了1年时间。