14nm 8代酷睿还在挤牙膏,Intel这个黑锅到底冤不冤?

2017-09-04 00:15 出处:PConline原创 作者:萧剑一生 责任编辑:mengxianrui1

  [PConline杂谈] 8月21日Intel发布了第八代酷睿处理器,考虑到今年1月份Intel才发布了Kaby Lake家族的7代处理器,两代产品升级换代间隔不过半年时间,这在Intel历史上可不多见。想想Intel之前历代酷睿处理器的发布情况,大家纷纷赞扬AMD这次干得漂亮,终于给Intel一些压力了——没有竞争就没有进步。

8代处理器14nm

  Intel这几年被玩家调侃为“牙膏厂”,因为这几代酷睿处理器性能都没多大提升,制造工艺还停留在14nm时代,而对手TSMC、三星今年都量产10nm工艺了。此外,Intel这次兴奋地宣称8代酷睿处理器性能提升40%,这么算的话可不是挤牙膏了,Intel简直是换了一管全新的“佳洁士”。

  不过有些玩家注意到了8代酷睿处理器还在使用14nm工艺,从Broadwell算起已经用于Skylake、Kaby Lake及Coffee Lake四代处理器了,即便是到了2018年,主流处理器可能还是14nm工艺生产的,因为10nm Cannonlake处理器主要是针对移动市场,桌面版要等第二代10nm工艺。

  这么说的话,Intel今年虽然在CPU核心数上大方了一点,但在14nm制程上还是“挤牙膏”——这可能是很多玩家看到8代处理器基于14nm工艺之后的第一想法,但是Intel公司对此不服,8代处理器使用的14nm工艺今非昔比,而是被称为14nm++工艺,性能、能效比前两代14nm工艺好多了。

Intel三代14nm工艺变化

  大家可能还记得Intel前几年提的“Tick-Tock”钟摆战略,其核心就是以2年为一个周期,Tick节点升级处理器工艺,Tock节点升级处理器架构,2年升级一次新架构,2年升级一次新工艺,交替进行,这样就保证了每年都有新一代处理器发布。

  不过在14nm节点,Intel遭遇了内交外困的考验,外部大环境中PC市场持续下滑,内部因素则有14nm工艺技术不成熟、不断延期,所以Tick-Tock战略随后做了调整,Intel延长了一个周期,变成了Tick-Tock-Optimation(优化),年初的Kaby Lake实际上就是Optimation优化版的产物,之前的Broadwell、Skylake则是Tick工艺、Tock架构升级。

  14nm节点Intel虽然坚持挤了三年,不过该工艺其实也不是一成不变的,Broadwell/Skylake使用的是第一代14nm工艺,Kaby Lake使用的是14nm+(也叫做14nm Plus)工艺,现在的8代酷睿架构还是Kaby Lake改的,不过制造工艺是14nm++,也就是说目前有了三代14nm工艺。

  那么这几代14nm工艺性能都提升了多少呢?去年的IDF会议上,Intel给出了14nm+工艺的一些情况,指出其性能比14nm工艺提升了12%。今年3月份的制造日会议上,Intel又公布了14nm++工艺的情况。

14nm 工艺

  根据Intel的说法,14nm++工艺相比2015年的14nm工艺有了大幅提升,性能提升26%,结合上面的换算下,14nm++相比14nm+工艺也提升了12.5%的性能。在性能之外,14nm+工艺还可以保持相同性能的情况下降低52%的能耗。

14nm 工艺

  单就现在的指标来看,Intel的第一代14nm工艺与8代酷睿用的14nm++工艺确实有明显改善,别小看性能提升26%、能耗降低52%,要知道从14/16nm工艺到10nm工艺的性能提升、能耗降低比例也不过如此,TSMC官方宣称的10nm工艺性能提升不过15%,能耗降低也才35%,Intel的14nm++完全有资格当成新工艺来宣传。

8代酷睿处理器性能提升

  现在的问题又来了,8代酷睿处理器的性能提升到底有多少呢?在这次的发布说明中,Intel给出的说法是40%,这个性能增幅又分为三部分,核心数从2核变成4核、架构设计、制造工艺。

8代酷睿

  在这其中核心数增加带来的性能增益最高,官方介绍大概是25%左右,但是从之前Core i7-8550U与Core i7-7500U的对比来看,多线程提升非常明显,超过50%甚至60%都有正常的,所以多核带来的性能提升确实非常明显。

  排除这部分之后,留给架构和制造工艺的空间就不多了,至少没有达到Intel所说的26%性能提升那么多,不过我们也要知道目前的8代处理器是U系列低压低功耗版的,TDP限制为15W,并不能完全反映出8代酷睿的真实水平,性能提升还得看10月初的桌面版Core i7-8700K处理器,届时关注我们的首发评测吧。

Intel的委屈与泪水:只怪对手太狡猾

  从制程工艺的升级幅度来看,Intel在14nm工艺上确实是在不断改进的,但在消费者眼中为什么Intel落得个牙膏厂的“美誉”呢?对这个问题,首先要说苍蝇不叮无缝的蛋,Intel被叫牙膏厂的主要因素还是Intel这几代处理器升级幅度太小,特别是在AMD推出8核16线程的Ryzen及16核的Threadripper处理器之后,AMD重新赢得了消费者关注,性价比很高,而没有对比就没有伤害,这时候大家自然更觉得Intel挤牙膏了,以往领先的半导体工艺甚至被TSMC、三星赶超,这两家公司最近两年也不时表达这样的观点。

  但是我们也得指出一个问题,Intel在10nm、7nm节点上落后TSMC、三星并不代表Intel的技术比他们落后。Intel也不止一次地表达这样的观点了,大家看下面这张图:

工艺对比

  这是Intel用14nm工艺对比友商TSMC、三星(虽然Intel没直接点名)的16nm、14nm,在栅极距(Gate Pitch)、逻辑单元厚度、鳍间距、金属间距等指标上,Intel的14nm工艺都要比友商好得多,领先幅度在10-40%。

  综合下来,Intel的14nm工艺密度达到了3750万晶体管/mm2,这要比其他两家16/14nm工艺高出20-30%,所以Intel一直强调他们的工艺比友商更加领先,官方宣称性能比友商平均高出20%。

  Intel委屈的就是自己的工艺明明更优秀,但在宣传中落了下风,尽管他们的14nm工艺可能比其他家的10nm工艺还要好,但是消费者总是会觉得10nm工艺比14nm工艺先进。在这点上,三星、TSMC确实占了便宜了,他们的制程工艺优化一下就敢改个名,从14/16nm工艺衍生出了12nm工艺等,营销上比Intel更占便宜,Intel在技术宣传上太过老实,不得不吃点“哑巴亏”。

总结:

  Intel被人叫了这么多年牙膏厂,他们自己心里肯定不舒服,也不承认自家处理器原地踏步,但是Intel却也百口难辨,在消费者认知这个层面上,这几代处理器确实没什么进步,包括配套的100系、200系以及即将上市的300系芯片组都是如此,都是些无关痛痒的升级,性能没有明显变化。

  从这点上来说,Intel背负牙膏厂的黑锅并不冤枉,特别是在AMD发布Ryzen及Threadripper处理器之后,双方一对比,Intel前几年种下的恶果就显示出来了。

  不过Intel还是及时意识到了危机的,今年已经加快了脚步,Core X发烧平台从之前的最多10核升级到了18核,主流平台也从4核变成了6核,移动平台也开始普及4核8线程,甚至低端的奔腾处理器都给了双核四线程,性价比大增。

  此外,在制程工艺上,Intel也有所变动了,今年初才推出了14nm+工艺,现在开始则转向14nm++平台,年底还会出货10nm Cannonlake处理器,即便第一代10nm工艺也主要用于移动处理器,不过后续还是会有10nm+及10nm++的Ice Lake、Tiger Lake处理器,这些是有桌面版的,大概会在明年晚些时候陆续推出。所以对于未来几年的处理器,特别是有了AMD的竞争之后,我们还是有理由乐观一点的,牙膏或许还会挤,但是双方挤牙膏的速度、力度都会增强的。

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