英特爾這幾年算得上是經(jīng)歷了風(fēng)風(fēng)雨雨,盡管在商業(yè)領(lǐng)域的營收節(jié)節(jié)攀升,但是在消費(fèi)級領(lǐng)域尤其是CPU領(lǐng)域,這家半導(dǎo)體巨頭被諸多用戶稱之為牙膏廠,其中一個最重要的原因就是英特爾的14nm制程使用的時間實在是太太太長了。如果說在先進(jìn)半導(dǎo)體領(lǐng)域,日新月異的技術(shù)進(jìn)步是常態(tài)的話,那么使用近七年的英特爾14nm制程似乎就這樣跟不上時代的步伐,畢竟在英特爾剛剛推出14nm制程的時候,老對手AMD還在使用32nm制程,而到了14nm走向終結(jié),AMD的處理器已經(jīng)進(jìn)入7nm時代,甚至流片基于5nm制程的產(chǎn)品。而英特爾的14nm制程也從大幅領(lǐng)先變成了大幅落后,最終讓11代酷睿處理器不得不進(jìn)行妥協(xié),在酷睿i9-11900K處理器上縮核縮線程,此外處理器的功耗也到達(dá)了相當(dāng)恐怖的地步。 好在根據(jù)路線圖,英特爾預(yù)計將會在12代桌面處理器中采用10nm制程工藝,具體的時間很有可能在第三季度,也就是說14nm制程退休也只有短短的4個月時間?;蛟S是對于14nm制程已經(jīng)產(chǎn)生了方案,大家對于14nm最后榮光的11代酷睿處理器興趣寥寥,反而對12代酷睿處理器更感興趣。今天我們就來簡單探討下,為什么英特爾14nm能夠擁有如此長的壽命,特別是在桌面處理器中更是如此。 并不成功的初代14nm 盡管英特爾的14nm制程已經(jīng)長達(dá)七年之后,但是第一款英特爾酷睿處理器可并不算得上成功,在2015年的時候,英特爾推出了第五代酷睿處理器,代號為Broadwell,采用的是14nm制程,然而由于工藝的限制以及14nm不斷延遲,第五代酷睿處理器或許是最沒有存在感的產(chǎn)品。是的你沒有看錯,英特爾早在14nm制程就已經(jīng)展現(xiàn)了跳票的優(yōu)良傳統(tǒng),更不用說今后的10nm制程。 對于消費(fèi)者來說,在第五代酷睿處理器中稍微有點名氣的應(yīng)該只有兩顆產(chǎn)品,包括Core i7-5775C和Core i5-5765C,或許與CPU性能相比,大家對于這兩款處理器的圖形性能更感興趣,因為英特爾在其中增加了eDRAM緩存,同時核顯性能達(dá)到了GT3e級別,擁有48組EU,而之前的核顯僅有20組EU,在規(guī)格上翻了番,而核顯性能也有很大的提升。 只是第五代酷睿處理器已經(jīng)經(jīng)歷了跳票,貨還少,更為悲劇的是,兩個月以后英特爾就推出了Skylake架構(gòu)處理器,于是短短兩個月,五代酷睿處理器就不得不落幕,隱沒于人世間。好在6代酷睿撐起了英特爾14nm處理器的大旗,可以說是歷史上最為成功的產(chǎn)品之一。 最成功的14nm——Skylake Broadwell的出現(xiàn)打破了Intel過去的TickTock戰(zhàn)略,而英特爾的工藝與制程戰(zhàn)略也變成了制程/架構(gòu)/優(yōu)化三步走,只是后來各種情況導(dǎo)致三步走也出現(xiàn)了悲劇的結(jié)果。好在推出了不成功的第五代酷睿處理器之后,英特爾又推出了第六代酷睿處理器,代號為Skylake架構(gòu),估計英特爾也想不到,Skylake架構(gòu)將會成為近年來最出色的產(chǎn)品,并且影響著今后許多代酷睿處理器。 與第五代酷睿處理器相比,Skylake在架構(gòu)上進(jìn)行了重新設(shè)計,擁有更大的核心,更高的IPC,同時CPU的Circle以及L3緩存也得到了改良,此外全新改良的內(nèi)存控制器讓六代酷睿處理器能夠支持DDR4內(nèi)存,推動了DDR4內(nèi)存的大規(guī)模普及。 可以說Skylake的推出讓Intel達(dá)到了近年來CPU的巔峰,優(yōu)秀的架構(gòu)讓Skylake處理器即使按照現(xiàn)在的標(biāo)準(zhǔn)也不過時,同時老對手AMD推出的僅有推土機(jī)以及挖掘機(jī)架構(gòu)的CPU,在Skylake面前完全不能打。當(dāng)然還處于溫室中的英特爾自己估計也沒有想到,那就是之后銳龍的出現(xiàn)攪動了整個CPU市場,讓英特爾感到措手不及。 難以招架的14nm處理器 在推出了極其成功的Skylake之后,英特爾又推出了第七代酷睿處理器,主體的架構(gòu)保持不變,通過對于Skylake架構(gòu)的改良,CPU的頻率得到了提升,其中7700K處理器的睿頻可以達(dá)到4.5GHz??雌饋鞩ntel在這場CPU之爭中保持穩(wěn)贏的態(tài)勢,然而AMD銳龍的橫空出式卻讓英特爾一下子從溫室中驚醒。AMD銳龍采用了GF的14nm制程,對于處理器進(jìn)行了徹底的革命,并且通過塞入更多的核心實現(xiàn)CPU多線程性能的提升,特別是彼時英特爾還是四核八線程,而銳龍已經(jīng)到達(dá)了8核16線程,盡管在單線程上還是有一定的距離,但是多線程性能卻穩(wěn)贏英特爾,受到了影視愛好者的追捧。于是悲催的七代酷睿處理器再一次成為行業(yè)的笑柄,不到半年時間英特爾就推出了更多核心的八代酷睿處理器,與AMD開始了長達(dá)三年的核戰(zhàn)。 如果說七代酷睿處理器是14nm+的話,那么八代酷睿處理器則是采用了14nm++的制程工藝,也就是說英特爾對14nm制程進(jìn)行了改良,正因為這個14nm++的設(shè)計,第八代酷睿處理器得以對處理器的核心與線程數(shù)進(jìn)行擴(kuò)充,8700K處理器的規(guī)格變成了6核12線程,頻率也有所增加,在CPU領(lǐng)域中挽回了一些局面。 而九代酷睿處理器又是一個備受爭議的代際產(chǎn)物,原因是英特爾在九代酷睿處理器中推出了全新的i9處理器,規(guī)格也變成了8核16線程,而9700K處理器盡管增加了核心數(shù),但是卻砍掉了超線程技術(shù),變成了8核8線程規(guī)格,對于視頻渲染用戶來說似乎不太友好。 AMD則對銳龍?zhí)幚砥鬟M(jìn)行了大更新,推出了基于Zen 2架構(gòu)的處理器,制程也變成了臺積電的7nm,其中旗艦處理器銳龍9 5950X處理器更是達(dá)到了16核32線程的恐怖規(guī)格,對于英特爾來說多線程性能是越來越難追了。當(dāng)然第九代酷睿處理器的出現(xiàn)讓民用級處理器在睿頻條件下首次觸碰到了5GHz的頻率。 2020年英特爾又推出了十代酷睿處理器,基于14nm++制程,再次增加了處理器的核心數(shù),同時首次在i5系列處理器中增加超線程設(shè)計,作為主流的10700K處理器擁有了8核16線程的規(guī)格,從而能夠與AMD的銳龍3700X有了正面比拼的實力。更為重要的是,通過TVB等多項技術(shù)的支持,i9-10900K擁有超越5GHz的睿頻實力,彰顯了英特爾對于14nm的研究與打磨到了爐火純青的地步??梢哉f英特爾近幾年的處理器保持著偶數(shù)神作的規(guī)律,6、8、10代酷睿都獲得了比較不錯的口碑。 初代與末代14nm的區(qū)別 有人會問,同樣是14nm,這14nm與14nm++又有什么區(qū)別呢?為什么10代酷睿處理器能夠達(dá)到超過5GHz的頻率,而6代酷睿頻率僅有4GHz?其中很重要的原因就是晶體管的柵極間距以及鰭片的高度得到了優(yōu)化,也就是說盡管在晶體管密度上兩個14nm沒有太大的區(qū)別,但是在漏電率、晶體管功耗等重要指標(biāo)上,14nm++相比較14nm有著極大的提升。 例如14nm++的同頻功耗降低52%,而相同電壓頻率提升26%,從而在給予相同功耗下,CPU的頻率以及核心數(shù)都可以做得更高,因此我們得以看到在八代酷睿處理器中英特爾肯打核戰(zhàn)的底氣。同時更加充裕的功率限制也給了酷睿處理器沖擊更高頻率的基礎(chǔ)。 14nm達(dá)極限,10nm姍姍來遲 然而盡管英特爾已經(jīng)將14nm制程打磨地如此完美,但是14nm畢竟是14nm,它也是有極限的。去年AMD推出了銳龍5000系列處理器,在單線程上得到了極大的提升,從而帶動游戲性能的提升,作為回饋,英特爾也推出了11代酷睿處理器,同樣在單線程性能上有所提升,只是代價相信大家都看到了,功耗爆炸,11900K處理器縮減規(guī)格,導(dǎo)致11代酷睿并不被玩家所認(rèn)可,很有可能11代酷睿處理器也將成為悲催的一代,被12代酷睿處理器所取代。 事實上英特爾已經(jīng)在移動端開始嘗試10nm制程工藝,比如在超極本中搭載了基于10nm制程的酷睿處理器,尤其是11代酷睿低壓處理器,獲得了相當(dāng)不錯的口碑。只是桌面版處理器需要更高的頻率以及核心數(shù),對于目前的10nm制程來說尚屬挑戰(zhàn),因此英特爾也遲遲不肯在桌面版處理器中搭載10nm制程,否則十有八九又會翻車。 不過畢竟14nm是真的到了極限,英特爾犧牲了功耗以及核心數(shù)才換來了現(xiàn)在的單線程性能,顯然14nm制程已經(jīng)不能滿足現(xiàn)在的CPU需求,10nm勢必是要在桌面處理器上采用。而作為10nm在桌面處理器上的首秀,12代酷睿處理器能夠帶給人們多大的驚喜,相信這是每一位玩家都想要知道的,好在距離12代酷睿處理器的正式登場大概只有四個多月的時間,相信屆時關(guān)于新一代10nm制程的謎題都可以就此解開。 |
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