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如何看待14nm挤牙膏这件事

2019年05月14日 栏目:旅游

2015年一季度,英特尔上线了首批14nm制程工艺处理器,架构代号Broadwell。在此之前,英特尔严格遵循摩尔定律,并以Tick-T

2015年一季度,英特尔上线了首批14nm制程工艺处理器,架构代号Broadwell。

在此之前,英特尔严格遵循摩尔定律,并以Tick-Tock节奏在制程升级和架构升级之间有序更新。

不过谁也没有想到的是,从首批14nm制程工艺处理器更新到下一个新制程节点会足足等待近五年之久。

在14nm持续优化,新的10nm制程节点遥遥无期的那段时间里,英特尔被翘首以盼,却迟迟等不来梦中情人的用户们调侃成了牙膏厂。

挤牙膏这顶帽子,让14nm架构优化变得无力。

英特尔14nm制程工艺历经五代酷睿的更新。首批14nm制程工艺为第五代Broadwell架构酷睿处理器,随后经历了第六代Sky Lake,第七代Kaby Lake,第八代Kaby Lake-R/Coffee Lake/Whiskey Lake,以及第九代Coffee Lake-R。

也就是在这段时期内,AMD凭借Zen架构以及锐龙处理器在制程工艺和性能两个方面实现了追赶。

不过,追上是否等于超出?英特尔这些年所谓的14nm挤牙膏,是否等于止步不前?

我认为作为看客的我们来讲还是要从客观入手去对待这些问题,人云亦云的做法对谁都不太公平。

追上=超出?

从性能层面来看,目前英特尔酷睿与AMD锐龙平台在日常应用体验上没有当初酷睿对APU那种碾压的局面。

在常规测试中,比如我们经常使用的CINEBENCH R15上,锐龙平台在多核方面略有优势,尤其是线程撕裂者;但在单核性能上,由于整体频率不如英特尔酷睿平台,基本上还是处于劣势。

一般来说,由于目前大多数评测数据都以CINEBENCH R15为参照,而多核性能又更为重要,所以给大家留下的一个印象就是酷睿被锐龙赶超了。

但事实上真的如此吗?为了保持公正客观,这次我们援引了ComputerBase的天梯图数据来回答这个问题:

其实CINEBENCH R15的测试只是处理器众多运用的一个方面,它主要测试的是处理器渲染能力,只不过由于CINEBENCH R15是一款比较直观的能够展现单核、多核得分的软件,且使用范围比较广,所以大家都用这款软件来做评判。

但是在实际应用中,渲染只是处理器的一小部分功能,并不能完全反应处理器的性能水准。

如果把各类运用细化再来看的话,就会更进一步明确酷睿与锐龙的差异了。

在各类生产力专项测试中,如7-Zip、X265 HDBenchmark、VeraCrypt、Handbrake等等项目中,英特尔酷睿平台的胜面其实普遍还是要高于AMD锐龙平台。

所以这里我们应当去思考一个问题:追上是不是等于超出?

此外在游戏方面,英特尔酷睿平台依然是优势一方。比如下方截取的《刺客信条:起源》、《命运2》游戏测试,以英特尔酷睿i9 9900K为代表的高频率处理器仍然是游戏流畅运行的关键。

另外如果对更多测试数据感兴趣的话,大家可以到ComputerBase查看更多游戏测试结果。

从这些客观测试数据来看,我想对于追上是否等于超出?这个问题,大家心中或多或少都有数了。更何况事实上在更多领域的测试中,英特尔酷睿其实赢面更多。

其实从处理器制程、架构技术来看,不可否认的是AMD目前确切追上了英特尔,但若是将追上与超出划等号的话那么就显得有些偏颇了。

从国外媒体测试数据来看,酷睿在大部分应用中仍然有着相对更加明显的性能优势。尤其在游戏方面,会为玩家带来更好体验。

14nm并未止步不前

对半导体领域来说,制程节点数字通常并不能完全代表技术层面的进步,更重要的还是要看制程节点背后的技术指标。

英特尔、三星、台积电等几家半导体企业,在制程标准方面都有各自框架下的计算方式,以晶体管密度和栅极间距为例:

英特尔10nm工艺使用了第三代FinFET立体晶体管技术,晶体管密度到达了每平方毫米1.008亿个,是14nm的2.7倍。

作为对比,三星10nm工艺晶体管密度每平方毫米仅5510万个,相当于英特尔的一半多点,7nm则是每平方毫米1.0123亿个,略高过英特尔10nm。

而台积电7nm晶体管密度比三星还要低一些。仅就晶体管密度而言,英特尔10nm与其它家的7nm处于同一水准。

从栅极间距来看,英特尔10nm的小栅极间距(Gate Pitch)从70nm缩小到54nm,小金属间距(Metal Pitch)从52nm缩小到36nm,这一点上远比三星、台积电要好很多。

事实上与现有其他10nm以及行将到来的7nm相比,英特尔10nm拥有的间距缩小指标。

所以7nm一定比10nm强吗?我觉得至少不能光看数字就下定论。

说回到14nm。

英特尔在14nm制程节点上确切消耗了比较长的时间,但是同一制程下英特尔通过对架构技术的优化,可以说是充分发掘了14nm制程工艺的性能潜力。

从14nm到14nm+再到14nm++,从第五代酷睿到第九代酷睿,每代之间的性能提升幅度基本在10%-15%左右,第七代到第八代性能飙升40%。

比如以代14nm制程酷睿i7 5700HQ为例,其CINEBENCH R15多核跑分大概在700cb左右,而新近推出的酷睿i7 9750H处理器多核则能够到达1249cb,提升幅度近80%,这已是相当了不起的数字了。

核心数量上,酷睿从四核逐渐过渡到六核、八核。而核心数量提升并不是重点,一般来说,核心数越多主频不宜越高,由于极可能压不住功耗。

而酷睿在核心数量提升的情况下,主频、睿频能力不但未降反升,去年10月英特尔推出的第九代酷睿i9 9900K还达到了单核5GHz睿频。究其原因,正是英特尔在14nm制程架构优化多年所带来的突破。

相对快速迭代、不停演进制程节点来说,通过技术优化不断挖掘潜力,为新的制程节点做充分的技术积累,我认为反倒是一种对用户负责的行为。

此外,如果说主频、睿频、核心数等多维度持续提升也算是挤牙膏的话,那未免也太过刻薄了一些。

Comet Lake至关重要

在4月23日英特尔正式发布Coffee Lake-HR架构第九代酷睿处理器以后,不少媒体都曝光了英特尔后续处理器路线图。

原本英特尔将在今年圣诞节期间推动10nm Ice Lake处理器落地,但似乎计划又有一些改变。名为Comet Lake的14nm制程架构出现在路线图上。

从目前的信息来看,Comet Lake将包括Comet Lake G、U系列,两者应当都是主要面向移动平台的产品。

考虑到之前的Kaby Lake G平台,和Foveros 3D封装技术,很可能Comet Lake G会是一个全新的异构架构处理器,固然这目前只是笔者的料想。

Comet Lake U系列则应该是新一代的低电压处理器。

目前Coffee Lake架构处理器还并未完全发布,除了桌面级、标压移动级之外,其实按理说还应当有低电压处理器以及超低功耗处理器,也就是第九代酷睿U系列、Y系列处理器,不过目前尚未有明确消息显示这些产品将在何时发布。

以下可能是Comet Lake U系列处理器列表,如果属实,那末极可能就是第十代酷睿处理器,而桌面级的第十代酷睿处理器尚未透露任何信息。

同时也意味着,如果这些处理器新品在今年Q3或Q4更新,那末英特尔将直接跳过Coffee Lake-U,也就是说第九代酷睿处理器将不会有U系列产品。

根据目前曝光的信息来看,Comet Lake仍然是14nm制程处理器,如果今年英特尔以该系列处理器收官而弱化10nm Ice Lake,或者继续延期10nm,很可能会让不少翘首以盼的用户感到失望。因此,Comet Lake是否能够感动用户至关重要。

从Comet Lake-U系列处理器来看,引入6核12线程一定会使性能得到提升,而U系列主要面向轻浮型笔记本产品,这也意味着年末的轻浮本新品将进入6核心时代。

不过在性能提升的情况下我们也有一些耽忧,那就是OEM厂商能否解决好散热问题。

以移动级标压酷睿为例,6核心一度使各大OEM厂商的游戏本产品陷入了散热难的为难地步,而6核心Comet Lake-U是否会给轻薄本带来更大的散热压力呢?我想这是包括英特尔和OEM厂商都需要考虑的问题。

结语

英特尔在14nm到10nm制程节点演进进程中推动较为缓慢,让用户等待了太久的时间。

原本在年初CES期间,英特尔公布了10nm将于年底落地,但现阶段来看,可能只是部分平台的10nm产品会在今年发布,所以此时Comet Lake的出现就显得有些突兀。

不过从英特尔制程优化角度来看,其实这些年来14nm酷睿处理器在性能层面的提升幅度是相当大的,只不过每代与每代之间相对来说提升10%-15%,让人感觉没那末明显罢了。

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