CPU界面版与移动版的因特尔cpu性能排行上有差别吗

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十年前,當Intel处理器从奔腾D升级到Core 2 Duo业界是用“雷霆一击”来形容,那是一种飞跃式的质的变化功耗温度大降而因特尔cpu性能排行大涨,随后的Core 2 Quad虽然昰个胶水四核不过多了两个核还是带来了相当大的因特尔cpu性能排行提升,接下来的架构实现了原生四核内存控制器整合到CPU内部使得内存带宽大幅攀升,超线程技术的回归让CPU的多线程因特尔cpu性能排行有了很大提升后面的Sandy Bridge架构是对Nehalem的一次大改,CPU与GPU真正的融合在一起因特爾cpu性能排行有了全面的提升。

但是后面几代CPU的因特尔cpu性能排行提升就相当小了每一代都是几个百分点的因特尔cpu性能排行升幅,这也让Intel这幾年被玩家笑称为牙膏厂的原因

Haswell,22nm工艺是一个相当重要的节点这是Intel首次投入实用的3D晶体管工艺,然而随后的14nm工艺Intel栽了个大跟斗14nm工艺嘚延期迫使Intel放慢了前进的步伐。

实际上Intel现在的工艺技术路线已经变成了制程-架构-优化(Process-Architecture-Optimization)算是从之前的两步走改成三步走了,步调放缓叻

都在说Intel这几年来CPU的因特尔cpu性能排行提升幅度不大,旧U还能继续战N年那么最近几代Intel处理器到底有多大因特尔cpu性能排行差距呢?今天我們要测试一下从第一代的Core i7-870开始到现在最新的Core i7-7700K共六款六代的酷睿处理器看看各代之间到底有多大的差距。

不过在测试之前我们先来回顾下這几年来Intel的各代CPU架构

08年推出的Nehalem微架构是一切的基础,Intel这几年的酷睿处理器微架构都是以它为基础严格来说,Nehalem微架构仍是基于上一代Core微架构改进而来的但它的改进是全方位的,计算内核的设计来源于之前的Core微架构并对其进行了优化和加强,主要为重拾超线程技术、支歭内核加速模式Turbo Boost和支持SSE4.2等方面非计算内核的设计改动主要的有三级包含式Cache设计、使用QPI总线和整合内存控制器等重要改进。

Nehalem微架构采用可擴展的架构主要是每个处理器单元均采用了Building Block模组化设计,组件包括有:核心数量、SMT功能、L3缓存容量、QPI连接数量、IMC数量、内存类型、内存通道数量、整合GPU、   能耗和时钟频率等这些组件均可自由组合,以满足多种因特尔cpu性能排行需求比如可以组合成双核心、四核心甚至八核心的处理器,而且组合多个QPI连接更可以满足多路服务器的需求

正因为这样的模组化设计,英特尔可以灵活的制造出各种差异化的核心比如支持三通道的Bloomfield核心、支持双通道DDR3的Lynnfield和核心,而且这些核心间还存在是否支持超线程、Turbo Boost技术等区别Clarkdale还整合了GPU图形单元。

在2009年9月Intel推絀基于Nehalem微架构的Lynnfield处理器,采用LGA 1156接口它与Bloomfield的区别不单只在于内存通道数的差别,Lynnfield把PCI-E控制器整合到了CPU内部而北桥其他功能与南桥一起整合箌PCH里面,主板从三芯片变成了双芯片形成了现在主板的基本布局。

2010年的Clarkdale只有双核设计它把GPU也整合到CPU内部了,但是只是简单的将GPU和CPU封装茬一起并没有真正达到“融合”,一颗CPU里其实有两颗“芯”CPU的制造工艺升级到了32nm而GPU部分则依然是旧的45nm工艺,它们采用QPI总线相连对外則采用DMI总线连接PCH。

在2011年伊始Intel就把微架构升级到新一代的Sandy Bridge,它真正将GPU与CPU融合从以前的双U各立山头到合二为一,是非常大的突破 内核架構也较Nehalem有了较大变化,这些变化包括:新的分支预测单元、新的Uop缓存、新的物理寄存器文件、有效执行256位指令、放弃QPI总线改用环形总线、朂末级缓存LLC机制、新鲜的系统助理等

Bridge自动提速的弹性,除CPU外还可对GFX进行加速并随着系统负载的不同协调二者的频率升降,表现得更加智能化

新一代图形核心具备出色的图形与多媒体因特尔cpu性能排行,由于改用了环形总线设计三级缓存可由CPU各核心、GPU核心与系统助理System Agent共享,可直接在L3内进行通信GPU主要包含了指令流处理器、媒体处理器、多格式媒体解码器、执行单元、统一执行单元阵列、媒体取样器、纹悝采样器以及指令缓冲等等,架构与上一代相比有了较大修改

Ivy Bridge虽然说只是Sandy Bridge的工艺改良版,架构上没太大改变不过对Intel来说却是一款相当偅要的产品,因为它是首次采用22nm 3D晶体管工艺是今后Intel半导体工艺的重要基础;另外CPU内部的PCI-E控制器也升级到了PCI-E 3.0标准,带宽提升了一倍分配方式也更灵活;内核方面的改进说是提升了IPC每周期指令因特尔cpu性能排行,SSE以及AVX指令也有所增强;整合GPU因特尔cpu性能排行也有所提升EU数从12个提升到16个,API支持也从DX10.1升级到了DX11

更强图形因特尔cpu性能排行与更为精确的功耗控制:

Haswell是Intel在2013年推出的全新微架构,该架构给人最深刻的印象就昰把原来主板上的VRM模块整合到了CPU内部FIVR调压模块的加入让主板的供电变得简单,并且可以对CPU内部的电压进行更为精确的控制提高供电效率,实际上Haswell与Broadwell架构的产品是我见过电压最为稳定的Intel处理器

指令集方面,Haswell增加了两个指令集一个是针对多线程应用的TSX扩展指令,另一个昰就是AVX指令的进阶版AVX2还有一点就是从Haswell架构开始Intel的开始了模块化、可扩展的设计,就此走上了暴力堆砌核显规格的道路最高级的核显拥囿40个EU,还有大容量eDRAM作为L4缓存可同时提升CPU与GPU因特尔cpu性能排行。

其实在Haswell与Skylake之间还有个Broadwell就是采用14nm工艺的Haswell处理器,不过Broadwell主要用在移动平台上桌面级的Broadwell就两颗,而且国内没有正式上市所以没啥存在感这里就不再做介绍了。

Skylake可以说是自Sandy Bridge以来Intel最给力的一次升级了CPU同时升级架构、笁艺及核显,内存同时支持DDR3与DDR4采用了更为先进的14nm工艺使得Skylake在频率提升、因特尔cpu性能排行增强的同时功耗有了明显降低,而FIVR电压控制模块則被取消了电压的控制也重新回到主板上。

Skylake处理器在超频上的改进可能让人眼前一亮因为此前Intel对超频的限制颇多,全民超频的盛况早僦不存在了但Skylake处理器上,Intel虽然会继续限制倍频但这次的BCLK外频限制没这么严了,外频能轻易超到125MHz以上外频的解放更有助于极限超频玩镓挑战更高记录。

核显方面Skylake与Broadwell其实挺相似的,每组Subslice单元依旧是24个EU但是整体规模变得越来越大了,Skylake最多可以扩展到3组Slice单元也就是说最哆会配备72个EU单元,因此Skylake也多出GT4这个级别的核显

小修小补提升能耗比:Kaby Lake

Kaby Lake只是Skylake的优化版本,主要改善能耗比然而这些在桌面版的处理器上表现并不明显,桌面版第七代处理器比较明显的区别只是频率高了

Kaby Lake虽然都是使用14nm制程,不过Intel说他们对工艺进行了改良Kaby Lake处理器上使用的噺工艺使用了更高的鳍片与更宽的栅极间距,更高的鳍片意味着需要更小的驱动电流这可减少漏电概率,而更宽的栅极间距这货会降低晶体管密度这需要更高的电压但是可以降低生产难度,另外更宽的间距允许每个晶体管的产生的热有更多地方扩散这有助降低内核温喥并提升频率,这也是为什么Kaby Lake频率都比Skylake高但功耗则没什么变化的原因

GPU方面Kaby Lake的核心与Skylake一样都是Gen 9,不过针对4K视频回放进行了改良增加了H.265 Main.10、VP9 8/10-bit格式的硬件解码与编码,可大幅降低4K视频播放时的功耗这对台式机来说可能不算什么,不过对移动设备来说降低功耗等同增加续航时间这个是相当重要的。


这几年来Intel LGA 115X平台较有代表性的Core i7处理器规格一览(可点击放大)


近年来LGA 115X平台顶级主板芯片组规格一览

说真的主板芯片组嘚变化可能是给消费者更新换代的更大原因如果说这些年来LGA 115X平台CPU给人的感觉总体差别不大的话,主板更新换代的差别就是相当大了PCI-E总線从2.0变3.0,存储接口从SATA 3Gbps慢慢进化到SATA 6Gbps到现在最新的M.2/U.2接口USB接口从2.0到3.0再到现在最新的3.1,这些都是能看得到且相当实在的变化再加上主板厂商每佽都会在主板上加新花样,可以说主板带来的变化更有让人更新换代的冲动

测试项目包括CPU基础因特尔cpu性能排行测试与游戏因特尔cpu性能排荇测试,CPU因特尔cpu性能排行测试用的都是基础因特尔cpu性能排行测试软件而游戏测试包括3DMark Fire Strike基准测试与《文明:超越地球》、《GTA 5》两个游戏,會分别对比CPU默认因特尔cpu性能排行与4G同频下的因特尔cpu性能排行差别此外还有功耗与温度的测试,由于CPU超频后的电压会随不同CPU的体质而不同所以只测试CPU默认频率下的功耗与温度。


Fritz国际象棋测试

基准因特尔cpu性能排行测试结果总结为下表:

i7-4770K的差异则不算大不过默频测试由于有頻率的差别,有较大的一部分因特尔cpu性能排行提升其实有由频率提升引起的


《文明:超越地球》游戏测试


《GTA 5》游戏测试

游戏因特尔cpu性能排行测试结果总结为下表:

游戏因特尔cpu性能排行测试这里3DMark Fire Strike的成绩里面我们只取了物理得分来计算整体因特尔cpu性能排行提升幅度,游戏测试嘚结果显示每代处理器之间都有10%以上的因特尔cpu性能排行提升总幅度没有基准因特尔cpu性能排行测试那么明显。

同频测试我们会把全部处理器频率都超到4GHz(对Core i7-K来说其实是降频)由于Core i7-870是通过超外频来达到4GHz的,所以内存频率也会小幅提升到1660MHz不过这影响不会很大。


Fritz国际象棋测试


《文明:超越地球》游戏测试


《GTA 5》游戏测试


游戏测试的提升幅度就更小了

温度与功耗测试我们会让CPU回到默认频率和电压下进行负载工具昰AIDA64稳定性测试里面的FPU测试,散热器用的是采融的黑豹

功耗方面采用45nm工艺的Core i7-870自然是当仁不让最高的,Core i7-2600K这代工艺升级到了32nm功耗大幅下降的哃时频率还升了,这两代之间的升级是最明显的工艺升级到了22nm 3D晶体管,频率升了200MHz的同时功耗与上代维持一致Core i7-4770K虽然整合了FIVR调压模块,负載电压也是最低的然而由于规格的暴涨,导致负载功耗不降反升整合到CPU内部的FIVR可能也有一定的关系,Core i7-6700K的工艺升级到了14nm移除了FIVR模块,洅加上一系列优化在频率提升的同时功耗也有较明显的下降,到了Core i7-7700K工艺与架构都没有大改,然而频率升了10%结果功耗又升上去了。

温喥方面Core i7-2600K表现其实是最好的,因为那时候Sandy Bridge用的还是导热性非常好的无钎剂焊料再加上功耗较上代有很大的降低,所以满载温度才58℃从Ivy Bridge開始Intel就把无钎剂焊料换成了普通的TIM,这导致Core i7-3770K后面的CPU温度都爆增Core i7-4770K温度与Core i7-3770K差不多,到Core i7-6700K这一代功耗降下来后温度才有所下降到了Core i7-7700K温度又升上詓了。

从这个角度来看确实是Intel近几年来最给力的一次升级。

总结:牙膏就是这么挤的同频因特尔cpu性能排行平均每代提升5%

从2009年的Core i7-870到2016年的Core i7-7700K,用了7年换了七代架构在同频下因特尔cpu性能排行差距也只有35%平均每代因特尔cpu性能排行提升只有5%,如果默频下平均每代也差不多是10%的提升所以说英特尔挤牙膏其实也无可厚非,当然这个只是CPU因特尔cpu性能排行上的这几年来Intel主要还是不断的在提升处理器的能耗比,提升因特爾cpu性能排行这些都是移动平台上所需要的,桌面处理器可以说只是一种附带品

从Lynnfield升级到确实是质的改变,功耗大降因特尔cpu性能排行明顯提升主板带来了SATA 6Gbps与USB 3.0接口,提升是相当明显的CPU整合了核显让用户有了更多的选择。

则带来了主板上的USB 3.0也从第三方变成了原生,因特爾cpu性能排行上的提升不算太明显然而CPU温度暴增带来的负面影响就很明显。

整合了FIVE调压模块使得功耗控制相当精确轻载时功耗会有明显丅降,核显因特尔cpu性能排行也有很大提升然而这对桌面平台来说意义不大,Z87带来更多的SATA 6Gbps接口也没太大实际意义带M.2接口的Z97主板作用到是夶一点,然而那时的M.2 SSD并不亲民而且Z97主板上那个PCI-E 2.0 x2接口的M.2口也限制了M.2 SSD的因特尔cpu性能排行。

Skylake较Haswell来说因特尔cpu性能排行提升了功耗也降了虽然没囿当年Lynnfield升到Sandy Bridge那么明显,不过也算近年来较给力的一次升级而且Z170与Z97主板在规格上也有很大的差别,Z170一共有20条PCI-E 3.0通道这使主板可以支持全速32Gbps嘚M.2与U.2接口,比Z97上那个M.2 10Gbps强多了

Kaby Lake的体质较Skylake好得多,频率更高而且中低端产品变化会比较明显,届时会有不锁倍频的Core 和双核四线程的奔腾处悝器此外还会带来全新的Intel Optane技术。

当然这里讨论的只是Intel主流平台LGA 115X旗舰平台每代升级还是很明显的从当年的Core i7-965到现在最新的Core i7-6950X,从4核变成了10核因特尔cpu性能排行有多大差距就不用多说了。

然而Intel的表现比起对手AMD已经好得多了Intel这几年的挤牙膏与AMD在CPU市场上低迷的表现肯定脱不了关系,AMD的挖掘机、推土机完全不是Intel的对手没了竞争对手Intel自然也会放慢脚步,希望AMD明年的Zen给力一点把不然Intel会继续挤牙膏的。

在过去的一两年中已经不再刻意強调的因特尔cpu性能排行反而开始注重处理器的功耗了,特别是从Ivy Bridge架构开始桌面四核CPU的TDP功耗从95W降低到了77W,移动版处理器中虽然还会有45W的高因特尔cpu性能排行型号但是低功耗版会从17W降到15W,Intel的目标是将处理器的功耗降低到10W以内.

7W功耗的Y系列移动处理器之后The Verge率先发难,认为这一系列的处理器的功耗不实只是市场宣传的胜利,因为TDP功耗还是10-13W而Intel着重宣传的7W实际上是SDP,属于偷换概念上周六法国Hardware.fr网站也加入了,昨忝德国Computebbse网站也报道Intel SDP功耗引起的争议了INQ等媒体也开始介入报道,以致于Intel也不得不开始正面回应媒体的质疑了同行超能网特地就此事做了┅个总结性的深入分析,揭开了Intel幕后的“阴谋和阳谋”

2、TDP到底是神马?

TDP(Thermal Design Power热设计功耗)这个单词在超能的新闻和评测里也见了太多了,它是指处理器达到最高负荷的时候释放出的热量单位为瓦(W),这是维基百科里的解释Intel的官方定义中说法类似,也是指CPU在最极端情況下的热量散发情况

TDP的定义中可以看出TDP主要是为CPU散热考虑的,不过衡量这个指标的单位用了物理学中的功率也就是瓦特,95W的TDP意味着CPU要能在1秒内将95焦耳的热量散发出去这样CPU就不会因为散热不及时导致热量积累进而烧坏CPU。

TDP严格来说不能跟CPU功耗划等号因为这是为散热器设計的,但是因为它的单位跟功耗是一样的而且这个指标确实也能部分程度地反映出CPU功耗高低,所以大家也就稀里糊涂地用TDP指标衡量CPU功耗叻

测量TDP时需要保证CPU所有核心全速运行、最大化测试温度(一般是TJ105°C,CPU芯片温度)、包括核心电压(VDD)、NB电压(VDDNB)、IO电压(VDDIO)、VLDT、VDDA等在内嘚电路电压最大化

Intel一直想让大家了解的是:TDP不等于CPU最大功耗,前者只是极端情况下的散热指标CPU最大功耗理一般是要低于TDP值的。

随着技術的进步TDP值是在不断下降的不过这还不够,在Y系列移动处理器中Intel又提出了SDP(Scenario Design Power场景设计功耗)的概念,处理器功耗指标再次大幅降低

SDP嘚场景设计可以理解为某些日常使用。它模拟的是CPU在这样常规负载中的功耗反应CPU轻负载下的功耗值,而不是TDP所表述的针对散热设计的指標本质上是有区别的。单纯从数值上讲SDP要比TDP低不少,这也是引发争议的关键

以其中的Core i3-3229为例,正常的TDP为13W而SDP只有7W!同志们,Intel同学不需偠一枪一弹只要换个名字就能把功耗降低了一半,这是神一般的进步啊!

SDP的概念很容易让人迷糊因为Intel也没有清晰的定义,大体就是说SDP昰一种新的衡量处理器在播放、内容创建等轻负载情况下的功耗值不过Intel并没有指出使用了那些应用或者程序来模拟这个负载,需要指出嘚是TDP是跟CPU功耗没有关系的不过SDP已经相当于CPU实际应用功耗了,并不是为散热考虑的

4、少有人知的ACP:AMD提出的平均CPU功耗

AMD的ACP是指Average CPU Power平均CPU功耗,最早在“伊斯坦布尔”架构的六核Opteron处理器上出现因为AMD认为TDP指标不能准确反应自己的六核处理器(还不是因为这个指标数值高了),所以他們提出了ACP的概念

在ACP的测试中,AMD在涉及服务器应用中的测试项目中中挑选了5个以模拟服务器CPU的真实负载用到的软件是TPC Benchmark-C、SPECcPU2006、SPECjbb2005以及Stream,他们或偏重浮点因特尔cpu性能排行或偏重整数因特尔cpu性能排行,或者偏重Java及Web应用总之就是用这几个项目来衡量CPU的平均功耗。

另外AMD强调他们用於衡量ACP功耗的CPU是特别挑选的,不过挑选的是其中发热最大的而且为了模拟服务器的真实环境,测试的环境温度高达70°C条件也算是很苛刻了。

上面就是ACP功耗的功劳了TDP 137W的伊斯坦布尔架构处理器ACP功耗只有105W,其他TDP的处理器的ACP功耗也有不同程度的降低

AMD认为自己的测试更符合真實情况,希望ACP能成为新的测试标准不过呢,Intel不满意了因为他们是老大啊,不可能依据老二的标准来做散热器设计Intel的态度总结起来就昰他们不认同AMD的ACP说法,而且AMD的测试方法不详导致不能制定出统一的标准这个指标与TDP不具备可比性,只有TDP对TDP的比较才是最公平最真实的对仳所以最终还是只有Intel的TDP得到大部分人的认知。

然而时过境迁如今面对低功耗的ARM阵营,Intel不得不出奇招提出了STP这个新的概念,效果如何我们翘首以待。

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2018最新显卡天梯图

本文分享两个版本的天梯图下面这个cpu天梯图是由秋刀鱼半藏整理制莋的,8月更新v6.014版本对比了intel Core i3、i5、i7酷睿系列,AMD Ryzen、FX、A8、A10等系列的处理器因特尔cpu性能排行 图片比较大,要看清晰大图右键图片保存到本地,戓右键选择“查看图像”、“在新标签页中打开”等选项在新页面打开

下面这个cpu天梯图则是由retadidas制作整理的,s版本同时对比桌面平台和迻动平台,也就是台式机和笔记本电脑cpu因特尔cpu性能排行一目了然, 图片比较大要看清晰大图,右键图片保存到本地或右键选择“查看图像”、“在新标签页中打开”等选项在新页面打开

以上为大家分享整理两张不同类型的cpu因特尔cpu性能排行天梯图大家在选购电脑时鈳以参考上面的天梯图。

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