前言intel和AMD哪家處理器更好？

這個(gè)問題換個(gè)說法：酷睿十一代約ZEN3打架，誰贏了？ （這樣就把時(shí)間點(diǎn)限制在當(dāng)下，未來哪家厲害，此文不作猜測）

(相關(guān)資料圖)

注：ZEN3對應(yīng)Ryzen 5000系列，屬銳龍四代。

對比處理器的優(yōu)劣，不能看表面上能堆砌多少個(gè)核心，要深入到本質(zhì)里，即看IPC誰更高。

IPC（Instruction Per Clock）的本身定義是“CPU每一時(shí)鐘周期內(nèi)所執(zhí)行的指令多少”，體現(xiàn)了CPU微架構(gòu)的設(shè)計(jì)能力。

通俗地說，IPC就是核心效率，此文我們就在“相同的核心數(shù)量、相同的線程數(shù)量、相同的頻率“這個(gè)三個(gè)“相同”的基礎(chǔ)上，讓酷睿十一代和ZEN3來一場公平的較量。

正文CPU“更先進(jìn)”，更“科幻”的較量，如果只有兩場比賽，那么一定是“制程”和“微架構(gòu)”。

這二者是有一定聯(lián)系的。更好的制程，能讓微架構(gòu)實(shí)現(xiàn)“更深（deeper）、更寬（wider）、更智能（smarter）”的目標(biāo)，進(jìn)而有更高的IPC。

第一場：制程之戰(zhàn)

目前的制程數(shù)值，不能反應(yīng)真實(shí)水平。

早期的半導(dǎo)體制程用柵極寬度來描述，但并不是強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)。臺(tái)積電營銷負(fù)責(zé)人曾說，從0.35微米（350nm）開始，所謂的工藝數(shù)字就不再真正代表物理尺度了，7nm僅是一種行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化術(shù)語而已。至于這個(gè)7nm、10nm、14nm到底是采用什么標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算出來的，站長沒查詢到資料。只能說，各家的標(biāo)準(zhǔn)根本不一樣。打個(gè)比喻：到市場買肉，有的標(biāo)注20元/磅，有的是40元/公斤，20元的不一定就便宜，因?yàn)楹饬康臉?biāo)準(zhǔn)不同。

英特爾建議以晶體管密度（MTr/mm2，每平方毫米的百萬晶體管數(shù)）來作為定義工藝節(jié)點(diǎn)的指標(biāo)，可惜的是，目前在具體產(chǎn)品的銷售中并沒有引用“晶體管密度”這一指標(biāo)，仍然采用7nm、10nm等“術(shù)語”，僅從數(shù)字大小看就容易誤判。

酷睿十一代（移動(dòng)版Willow Cove架構(gòu)）采用的是intel 10nm工藝，其晶體管密度為每平方毫米1.008億個(gè)。

酷睿十一代（桌面版Cypress Cove架構(gòu)）采用的是intel 14nm工藝，晶體管密度0.4467億個(gè)。

ZEN3采用的是臺(tái)積電7nm工藝， 晶體管密度為每平方毫米0.965億個(gè)。

由此可見，intel 10nm比臺(tái)積電7nm還高一點(diǎn)點(diǎn)，基本上算個(gè)平手。

第二場：核心效率之戰(zhàn)

站長選取的研究樣本如下：

酷睿一代：i7-920

酷睿二代：i7-2600K

酷睿三代：i7-3770、i7-3770K

酷睿四代：i7-4770、i7-4770K

酷睿五代：i7-5775C

酷睿六代：i7-6700、i7-6700K

酷睿七代：i7-7700、i7-7700K

酷睿八代：i7-8700K

酷睿九代：i7-9700KF、i9-9900KF

酷睿十代：i5-10600KF、i7-10700KF

酷睿十一代桌面版：i5-11600KF、i7-11700K

酷睿十一代移動(dòng)版：i7-11800H

挖掘機(jī)系列：A12-9800

銳龍一代（ZEN）：R5-1500X、R7-1800X

銳龍二代（ZEN+）：R5-2600X、R7-2700X

銳龍三代（ZEN2）：R5-3600X、R7-3700X

銳龍四代（ZEN3）：R5-5600X、R7-5800X

銳龍四代移動(dòng)版（ZEN3）：R7-5800H、R9-5900HX

在具體計(jì)算上，IPC是沒有一個(gè)確定值的。站長采用的辦法是單核以CINEBENCH為主，多核以3DMARK FS和TS CPU成績?yōu)橹鳎ㄟ^一定的算法得到下圖，這樣的結(jié)果能符合大多數(shù)應(yīng)用場景，也能和兩家官方公布的各代提升比例基本吻合。

上圖解讀如果把CPU看做金庸小說里的俠客，IPC就相當(dāng)于內(nèi)功。

在農(nóng)機(jī)時(shí)代（2011年10月~2017年2月），AMD沒有還手之力。

AMD于2011年10月推出了“推土機(jī)”處理器架構(gòu)，后來又陸續(xù)發(fā)布打樁機(jī)、壓路機(jī)和挖掘機(jī)架構(gòu)，一直到2017年2月第一代ZEN發(fā)布的這一個(gè)時(shí)間段，俗稱“農(nóng)機(jī)時(shí)代”。 這一時(shí)期對AMD來說是悲傷的時(shí)光，內(nèi)功十分可憐，連酷睿一代都打不過，遇到酷睿二代直接被打飛。

銳龍一代（ZEN架構(gòu)）是個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)， 一步登天超過酷睿五代，銳龍二代（ZEN+）距離當(dāng)時(shí)競爭對手酷睿八代僅有一步之遙，接著在銳龍三代（ZEN2）實(shí)現(xiàn)了對英特爾的超越。

酷睿八、九、十代（注2）的核心效率沒有提升

英特爾這邊，第七代提升極小，第八九十代都是原地踏步，眼睜睜地看到AMD從后面超過去。

說到這有點(diǎn)讀者非常疑惑，不是都說第八代提升最大的嗎？

這是兩個(gè)概念，第八代是“提升了核心數(shù)量”，并不是我們這里討論的“提升核心效率”，二者是完全不同的概念。核心效率是可以理解為在相同的核心數(shù)量、相同的線程數(shù)量、相同的頻率這“三個(gè)相同”的基礎(chǔ)上，對比誰更厲害。

第九代改進(jìn)很小，配不上“跨代提升”這個(gè)詞語。

第十代桌面版效率也沒有提升。把第八代的i7做一番改動(dòng)，就成為第十代的i5。例如：i5-10500可以看做是i7-8700小改而來，二者僅頻率上有些細(xì)微差異。當(dāng)然，十代的部分型號(hào)也加入了一些新技術(shù)，如睿頻3.0，這和IPC沒什么關(guān)系。

注2：第十代酷睿移動(dòng)版有兩種微架構(gòu)，Comet Lake和Ice Lake，此圖僅包含桌面版，移動(dòng)版Comet Lake效率沒變，移動(dòng)版Ice Lake有提升但未納入對比范圍。

注：酷睿代數(shù)劃分，可參考文章酷睿1~12代的區(qū)別

決戰(zhàn)紫禁之巔，酷睿11代 VS 銳龍4代（對應(yīng)銳龍5000系列）

兩大高手飛來飛去，刀光劍影，誰贏了？

在桌面版，銳龍4代勝利，核心效率比酷睿11代高3%

在移動(dòng)版，酷睿11代勝利，比銳龍4代高2%

注：這個(gè)結(jié)論為個(gè)人研究，非權(quán)威定論。站長對核心效率天梯圖的數(shù)值進(jìn)行了交叉驗(yàn)證和校對。

之所以出現(xiàn)這樣的結(jié)果，其根本原因在于：

酷睿11代有兩種微架構(gòu)，桌面版采用的是Cypress Cove架構(gòu)（14nm），移動(dòng)版是Willow Cove（10nm），Cypress Cove不是簡單地把Willow Cove改用14nm工藝生產(chǎn)所用的代號(hào)，因?yàn)榭臻g有限，放大后刻不下，Cypress Cove肯定是有簡化的，反應(yīng)到效率上，就無法達(dá)到Willow Cove的高度。

結(jié)束語看人不能只看外表，要看內(nèi)在的人品。處理器也是一樣，不僅要看外表有幾個(gè)核心，更要看內(nèi)在的“核心效率”高不高。學(xué)會(huì)看IPC，普通用戶就能取得從“小學(xué)生”到“中學(xué)生”的進(jìn)步。在選購電腦時(shí)，看核心效率天梯圖，比看CPU天梯圖更有意義。

從微架構(gòu)看，intel暫時(shí)還有微弱的優(yōu)勢。兩大高手約定，明年之夏，華山之巔，酷睿十二代和ZEN4將再來一場“IPC世紀(jì)大戰(zhàn)”。

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