前言
英特尔于北京时间10月28日正式发布第12代酷睿处理器,再次打出了“全球顶级游戏处理器”的称号,上次用这个称号的还是第10代酷睿处理器,而10代酷睿处理器和锐龙的游戏性能竞争结果,想必大家都心中有数。这次英特尔能不能兑现诺言呢?咱们来看首发评测。
12代酷睿处理器首发型号为iK(F)、iK(F)、iK(F),均采用intel7(10nmEnhancedSuperFin)工艺,配备UHD核显,热设计功耗W。iK采用8个性能核+8个能效核配置,16个核心24个线程,性能核单核最大睿频5.2GHz,全核睿频4.9GHz,三级缓存30MB,首发零售价元;iK采用8个性能核+4个能效核,在i9的基础上屏蔽了一组能效核,12个核心20个线程,性能核单核最大睿频5.0GHz,全核睿频4.7GHz,三级缓存25MB,首发零售价元;iK采用6个性能核+4个能效核,在i7的基础上屏蔽了2个性能核,10个核心16个线程,性能核单核最大睿频4.9GHz,全核最大睿频4.5GHz,三级缓存20MB。
架构介绍
第12代酷睿处理器核心代号“AlderLake-S”,采用“GoldenCove”和“Gracemont”两种架构的混合设计,是英特尔最近10年最大的架构变革。英特尔将“GoldenCove”核心称做“P-Core”,意指“PerformanceCore(性能核)”,专为单线程和轻度多线程而优化,提高游戏性能和生产力性能。“Gracemont”核心则被称做“E-Core”意指“EfficientCore(能效核)”,为提高多线程性能而优化,降低后台任务对前台应用的影响。
P-Core(性能核)支持超线程设计,一个核心有两个线程;E-Core(能效核)不支持超线程设计,一个核心仅有一个线程。两者之间的混合搭配,具有更强的灵活性,可灵活的使用在移动平台甚至低功耗移动平台。在桌面平台,混合架构的搭配同样灵活。酷睿iK采用8P+8E设计,酷睿iK采用8P+4E设计,酷睿iK采用6P+4E设计。
AlderLake-S的混合架构设计很容易让玩家联想到ARM架构的大小核设计,但英特尔表示这有本质上的不同。ARM架构的大小核是为了省电而设计,AlderLake-S的混合架构则是优化单核性能和多核性能,一方面减少后台任务对前台应用的影响,让P-Core达到更高的睿频;一方面在保持能效比的前提下,提升处理器多核性能。总的来说,E-Core的存在是一种为性能而优化的取舍,强调能效比的同时最大化单核性能和多线程性能。
要达到以上目标,英特尔还需要精确调配核心与应用的分配。过去,这项任务通常通过系统完成。现在,这项任务通过硬件和软件共同完成。英特尔在AlderLake-S核心中内嵌了一个控制器,叫IntelThreadDirector(ITD线程调度器),它可以实时反馈处理器的前端负载、缓存队列、解码器负载、分支预测、读取储存单元状态等给Windows11判断,再由系统对负载进行调度,整个流程仅需短短的30微秒完成,而单纯依靠系统完成,这个过程需要微秒以上。
举个例子,当用户使用PR剪辑视频时,开始阶段由处理器P+ECore处理。这时候进入导出渲染阶段,用户点开了LR制作封面或其他图片,PR由前台转入后台,E-Core全面接手,P-Core则负责LR的图像编辑任务,这样保证了工作的继续进行,同时也不会让前台任务出现卡顿,带给用户最佳的使用体验。
英特尔将P-Core的GoldenCove架构誉为未来十年里处理器的算力跃进,推高了处理器单核性能的天花板并降低延迟。GoldenCove架构有三个亮点可以总结:更宽、更深、更智能。
前端指令解码器由4位增至6位,每周期解码宽度从16Bit提升到32Bit,分支预测器也更智能、更精确,与其配合的是更大的L1指令转换缓冲条目(iTLB),4K条目由个提升至个,2M/4M条目由16个提升至32个,L2分支目标缓冲器(L2BTBs)也从原来的5K条目增加至12K,是目前业内最大的(Zen3:6.5K)。微操作缓存(Op-cache)队列也提升至8个,单线程条目数由70条增加至条,多线程条目数由70条提升至72条。
重命名/重定位寄存器每个时钟周期可接收6个微操作(OPs),执行发射端口由每周期10个提升至12个(Zen3为10个),重排序缓冲区(ReorderBuffer)也由个条目增加至个条目,是Zen3架构的2倍,整数单元结构与上代基本保持一致,但数量有所不同,共有5组ALU单元和LEA单元,ALU和LEA单元相较CypressCove架构各增加一组。
浮点单元部分结构相差不大,但新增了两组加法专用运算器(FADD),用于接替乘积运算器(FMA)的轻载加法运算。专用单元(FADD)更节能且延迟更低。
缓存流水线中,AlderLake架构增加了一个Load(加载单元)AGU(地址生成单元)的专用发射端口,每周期可执行加载操作从2次提升到3次。
*SAT=储存单元,Load=加载单元,AGU=地址生成单元
L2二级缓存容量从上代的每核心KB提升至每核心1.25MB,未命中返回请求从32次提升至48次,有助于提高内存未命中转换TLB区的流水效率。同时英特尔特别提到了“Full-line-WritePredictiveBandwidthOptimization(流水线写入预测带宽优化)”,通过该项技术,AlderLake可以避免不同核心对内存的重复读写。预计在DDR5上,AlderLake在内存读写性能上会比AMD的对应产品,具备更高的读写性能。
L3三级缓存由P-Core和E-Core共享,i9总共配置了30MB三级缓存,i7配置了25MB三级缓存,i5配置了20MB三级缓存。
其他部分,AlderLake-S同时支持DDR4-MHz和DDR5-MHz内存,市面上的Z主板会有DDR4插槽和DDR5插槽两种规格,购买的玩家需要认真看清楚,以免出现买了DDR5内存,却配了个DDR4主板的乌龙事件。在11代酷睿RocketLake架构中,英特尔推出了内存控制器的分频模式:Gear1和Gear2模式。12代酷睿AlderLake-S同样采用相同设计,并且增加Gear4模式,为以后的高频DDR5内存做准备。Gear1模式基本对应DDR4MHz-MHz档位,Gear2对应DDR5-MHz-MHz,Gear4对应MHz以上频率,短时间内Gear4没有用武之地。基本是DDR4玩家用Gear1,DDR5玩家用Gear2的情况。
与内存相关的XMP技术也进化到了XMP3.0规范。可能很多人不知道XMP技术其实是英特尔的专利技术,很多AMD平台XMP都会另起名字,比如叫D.O.C.P之类的,XMP的内存也会写“兼容”AMD平台,以此规避专利。
XMP3.0支持3个厂商配置、2个玩家自定义配置,并且支持由玩家对XMP存档进行命名。什么意思呢?通常我们开XMP,一些高频内存会有两档频率配置,比如一档MHz,一档MHz之类的,XMP3.0就能支持三个配置。玩家自定义配置,则是类似于海盗船这张截图所示,可以通过驱动自定义内存的XMP设定,方便玩家超频后将设定保存进内存,再也不需要刷SPD。
针对内存超频,英特尔还在12代酷睿上推出了“动态内存频率技术”,可以理解为内存的节能状态,有负载的时候内存频率提升到设定值,没有负载的时候,内存自动降低频率和电压到默认状态,以此降低发热和功耗。
AlderLake-S拥有16条PCIe5.0通道和4条PCIe4.0通道,前者通常用于显卡的PCIe插槽,后者通常用于直连处理器的固态硬盘,另有8条DMI4.0连接Z芯片组,芯片组下行12条PCIe4.0通道和16条PCIe3.0通道。在12代酷睿和Z平台上,大家可以看到PCIe3.0、4.0、5.0共聚一堂的场面。另外目前PCIe5.0的设备基本为0,包括固态硬盘、显卡最快都得明年推出,PCIe5.0目前还是战未来的状态。
超频的部分,为了适应12代酷睿超频后的发热量,英特尔降低了核心Die的高度和钎焊的厚度,提高散热顶盖的厚度,以此改进处理器的导热能力,让水冷能更快的将热量从核心中导出,并且12代酷睿得益于工艺优化,核心无明显积热,在负载降低后,核心温度会迅速降低。
12代酷睿的功耗定义也有所不同,除了原有的PL1和PL2档位,新增一个MaximumTurboPower(MTP)档位,iK=W,iK=W,iK=W,实现性能最大化输出,预计大家拿到的零售主板,默认状态都会保持MTP档位。
处理器细节
第12代酷睿处理器的评测包外包装突出了“为次世代游戏打造”的主题,暗指AlderLake的DDR5、PCIe5.0、混合架构等特性。
置于包装盒顶部的是ADL-S核心的结构图,位于核心中部占据大量面积的是8个性能核,性能核左侧有四个小核紧挨着的是能效核,三级缓存均位于中间。
背部也是一个AlderLake,不过是位于华盛顿州真正的AlderLake,众所周知英特尔的核心代号全是曾经真实存在的湖。
11代酷睿处理器的长和宽都是37.5mm,属于正方形芯片。12代酷睿处理器虽然宽度同样是37.5mm,但长度由37.5mm增加至45mm,长度提高了7.5mm,就变成了长方形,也算是打破英特尔多年来的正方形芯片设计传统。
测试平台介绍
处理器:intelCoreiK、iK
主板:ASUSROGMAXIMUSZHERO
内存:LongsysFORESEEDDR5MHzC40
显卡:MSIRTXTiSUPRIMX12G
硬盘:KingStonKCG/PLEXORPX-2TM10PG
散热器:ROGRYUJINII
LGA电源:EnermaxRevolution85+W
评测使用的主板是华硕ROG的MAXIMUSZHERO主板,散热器则是ROG的高端RYUJINⅡ水冷散热器,目前这款水冷已经推出了对LGA扣具的官方支持,之前购买了华硕的水冷的用户,现在可以去