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COMPUTEX2017 | Core i9是很強 但Intel的核心數暴怒之下究竟掩蓋了什麼?

Core i9這一回不是謠言,Intel是動真格的。

Computex 2017首日,才取消IDF沒多久的晶片業巨頭一口氣拋出了9顆CPU,如此大張旗鼓的行動實屬罕見,我們不能不懷疑今年AMD的Ryzen是真的賭對點了——如果沒有被打中痛處,怎麼可能會有如此激烈的反應呢?

X系列的獠牙:Core i9

Intel甩出的9個SKU全部都隸屬於他們的最高端產品:在核心數目上不跟人講道理的X系列CPU。從最低的4C/8T Core i7-7640X,一路到頂端的18C/36T的Core i9-7980XE,Intel可能從來沒有發佈過如此多的至尊版產品。要知道在上一代至尊版名字裡帶X的Broadwell-E CPU發佈時,Intel只發了兩款6核,一款8核和一款10核,這一次陣容之龐大和齊備,似有數量上都要壓倒對手的感覺。

最重磅的放在最前面講,Intel終於把Core i9這一被坊間一次又一次預測的名字給搬上了檯面,Core i9將會佔據這次新品陣容超過一半的席位,總共有Core i9-7900X/7920X/7940X/7960X/7980XE五款,這些CPU在規格上除核心執行緒數逐級提升(10/12/14/16/18核心數),還有運行頻率很可能不盡相同之外,四通道記憶體,44條PCIe通道這兩項規格上應該不會有什麼變化。目前得到Intel正式公佈詳細參數的CPU只有Core i9-7900X一款,其基礎核心運行頻率為3.3GHz,最快睿頻可達4.3GHz(如果是主力核心則會再上高到4.5GHz),TDP已經達到140W。我們大可以猜測140W只是一個起跑線,後面的CPU會到什麼程度已經不太敢去想像了。

Core i9系列處理器的核心競爭力還是在Skylake-X的架構更新上,新一代架構的CPU緩存結構進行了調整,壓縮所有核心共用的L3,把勻出來的空間的分配給各個核心的L2,讓L2的大小從原來的256KB直接擴大到1MB,這樣做可以改善緩存命中率,讓整體流程的IPC數相比Skylake-S得到一個細微的上升。

此外Core i9系列CPU的附加競爭力還來自於它的Turbo Boost MAX 3.0技術。在Intel的理論說法裡,這一技術可以再提升100~200MHz的核心運行頻率(這就是為何Core i9-7900X還會有個4.5GHz的睿頻頻率)。在CPU晶片生產過程裡,每塊矽晶圓上的核心品質其實是參差不齊的,有些體質好的核心頻率能跑高些有些則不行。Intel就是通過自己標記出CPU的“主力核心”,讓Turbo Boost MAX 3.0必要時把這塊好核心的頻率再拱高些,得到更好的單執行緒極限性能。不過這種做法操作起來並不簡單,這需要主機板廠商的配合,而且用戶也得自己手動安裝驅動把Windows 10自帶的CPU調度方法給覆蓋掉,這二者缺一不可。

最後,尚沒有詳細資訊公佈的AVX-512是很多人都希望擁有的特性,這套從Xeon Phi身上傳下來的指令集雖然很可能會拖慢CPU的運行頻率,但帶來的向量計算能力讓Intel能拍著胸脯宣稱Core i9-7980XE是地球上第一顆達到TFLOP級別的CPU,光是這名號就已經完全值得Intel這麼做了:最強的寶座還是我的,別做夢了。

平臺拼圖遊戲:Core i7、i5也要和X299玩耍

接下來我們來看Core i7-7800X和7820X,相比Core i9那種“不知道自己在打誰”的狀態,這應該是Intel對於現在風光無限Ryzen 7系列的直接回應。雖然記憶體還是四通道的,但6核的Core i7-7800X和8核的7820X的PCIe通道數量都被砍到了28條,相應地,L3緩存總數也會降低。儘管如此,Core i7-7820X面對AMD目前在市的旗艦產品Ryzen 7 1800X時還是能占到不小的優勢,而且定價差距現在也縮小到了100美元,除了140W的TDP看上去好像很燙之外,真的沒什麼能可以指摘的。另外,Core i7-7800X的核心數量已不足以讓它能完整支撐Turbo Boost MAX 3.0的選核策略,所以它不光是核心數少,記憶體支援規格降低,極限頻率也比7820X差不少。

另外兩款Kaby Lake-X架構的CPU Core i7-7740X和Core i5-7640X就更顯得沒那麼吸引人。雖然Intel為這兩位打出的標籤是極限超頻,但它們的X身份限定了他們身處的平臺只能是配套發佈的X299,上不了現在的Z270消費級平臺。而且架構上的差異也讓兩塊Kaby Lake-X CPU與Skylake-X相比有不少差距:SpeedShift 2.0改變的是睿頻的精細度,不能像Turbo Boost MAX 3.0那樣提升極限,沒有ECC、沒有AVX-512、沒有改進過的緩存結構……作為針對發燒玩家的產品,可玩度只剩下超頻,關注度低也就不足為奇了。

剛才提到X299平臺,此處便展開一說吧。代號Basin Falls的X299現在從Z系列晶片組裡借來了HSIO的拓撲思想,讓整個晶片組看起來就像個PCIe開關。超過20個PCIe通道給了X299平臺很多自由,不用再去找CPU佔有它用來和顯卡交換資料的PCIe通道,主機板廠商就可以在上面放他們任何想放的高速設備,像萬兆乙太網,M.2 PCIe SSD,或者是自己感興趣用來加入特色的其他東西,只要不去搞PCIe RAID,X299從平臺角度來說已經沒有什麼可以挑剔的地方。

但X299有個不太好的地方是,Intel想用它完全吃下Kaby Lake-X和Skylake-X的全部CPU支援,這會造成搭配上的混亂:Kaby Lake-X只支援到雙通道記憶體,PCIe通道數也只有16條;Skylake-X CPU也有Core i7的28條和Core i9de 44條兩種不同配置,X299引入HSIO後的模組化特點讓它的靈活性確實變得很棒,但對消費者來說選購卻增加了難度,如果沒有去做好這個PCIe通道數的算術,最後搭出來的系統可能就是一個性能不平衡的畸形。購買這樣的發燒系統通常都會一步到位,並不太會考慮平臺的可擴展性以及升級空間,因為下一代產品也許就不會採用同樣的LGA2066封裝了。

突然18核,被AMD逼急了?

瞭解晶片生產的朋友知道,這是一個切割晶圓的過程。針對不同的大小的晶片,Intel有好幾套切割方案,而12核是“低核心數”和“高核心數”晶圓的分水嶺,一直以來在高端桌面計算領域裡,Intel都是慢悠悠的在低核心數上一點一點把規格給提高,Skylake-X本來也打算如此,上到12核就開開心心地繼續按照Broadwell-E的巨額利潤比例割羊毛了,結果AMD突然放話說要搞個ThreadRipper,16核32執行緒。看過之前Ryzen的表現Intel當然不敢怠慢,這還了得,必須先發制人,要不然還怎麼賣王牌產品了。

所以Intel經過權衡之後,決定犧牲一點在SMB上賺的利潤,把一批12核心以上的“高核心數”CPU從企業級下放到消費級上。這樣雖然會對企業級市場的業績帶來一點小影響,不過實際情況裡也是錢從左手倒到右手,又沒被別人賺去,自己並不吃虧。只要保住了自己的性能王者寶座,其他的都可以通過市場和定價策略來應對——節奏在自己手裡,100美元一個核這一套就還受用。

AMD確實讓Intel在Skylake-X身上打消了按部就班的念頭,採取了超乎尋常的應對措施。其實這並不完全是AMD有多厲害的原因,Intel自己在傳統矽半導體技術推進上遭遇到的困難也有很大的影響在裡面。想想,Intel雖然表示Coffee Lake相比Kaby Lake能有30%的性能提升,然而其制程仍然停留在14nm上,再加上量子計算開始冒頭,這對Intel而言就像前有戰事後有追兵,能不急嗎?

所以說這次X系列的大規模爆發,不是Intel一屁股坐在牙膏上,而是把擠過的牙膏殼給卷了起來——這不是一次技術性的突破,是市場策略的運籌帷幄。