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欧博allbet网址(www.aLLbet8.vip):Intel混核架构的「效能核心」与「效率核心」,与Arm处理器大小核设计有何不同?

时间:4个月前   阅读:17

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若要谈到 Intel 第12代处理器最大的改变,莫过于颠覆x64 CPU 传统的「混核架构」。Alder Lake 处理器透过「效能核心」(Performance Core,简称 P-Core )与「效率核心」(Efficient Core,简称 E-Core )组成,两种核心在系统的调度下互相协调工作,试图找到高效能运算与功耗、发热之间的平衡。而这种设计,过去也被大家习惯性地称为「大小核」。



新架构不应被视为大小核

通常外界在描述处理器领域混合式架构时,会导入ARM所带来的观念,将其称为「大小核」。但是,Intel 指出利用「大小核」来解释 Intel 所推出的x86混核架构,例如本次的 Alder Lake CPU,事实上不够精确也不太正确。



Intel 表示,效能核心与效率核心所具备的功能完全相同,并非如同ARM架构的大小核一样,在特定功能性上会有所差异。换句话说,Intel x86混核架构的 P-Core 与 E-Core,无论数量、组合如何搭配,它们全都是「完整的核心」,并没有等级阶层之分,它们能够平等且高度相容所有运算任务。



在这种异构架构中,P-Core,即所谓的大核主要通过高频率与超执行绪负责重负载任务;而E-Core,即所谓的小核则主要负责较轻负载任务,以及多执行绪性能吞吐与协同能力。



同时,P-Core与E-Core采用了不同的微架构设计,前者为全新的Golden Cove微架构,后者为Gracemont微架构。



我们都知道,在ARM架构下,一个核心主要负责性能,另一个核心主要负责低能耗,因此被使用者称为大小核设计。由于ARM架构主要是针对行动平台,如智慧型手机、平板电脑等,因此其大小核相对而言,更加要解决的是能耗这一部分的问题,毕竟对于这些行动端设备来说,低能耗、长续航、低热量是首先需要解决的问题。





但是对于PC而言,尤其是电竞笔电或桌机来说,本身其实并不存在功耗和散热方面的担忧,因此Intel P-Core+-E-Core混合架构设计,并不等同于ARM架构的大小核。



其实就「大小核」来说,首先要清楚的一点是,在一个大小核架构下,大核是相对于小核而大的,小核是相对于大核而小的,如果跨越系统平台去单纯说小核一定就小,大核一定就大,无疑是不够严谨的。

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那么Intel的「大小核」与ARM的大小核究竟有何不同呢?





首先12代CoreAlder Lake的E-Core并不是单纯的「小核心」。因为在Intel体系下,Gracemont微架构的E-Core承担的是协同性的多执行绪吞吐性能提升,其实际性能超过了Skylake和Zen 2,而Skylake和Zen 2绝对不是小核心,它只是相对于Golden Cove的P-Core而言,能耗低一些。



其次从命名来看,Gracemont无疑是源自Atom这一脉,其上一代微架构为Tremont,相对于Golden Cove微架构的P-Core而言,Gracemont微架构的E-Core确实要小一些,但其实际性能相对于Tremont来说,IPC提升超过20%。



其实对于12代Core来说,E-Core更重要的意义在于负责多执行绪任务的处理,如渲染、压缩/解压缩等等。而在Tremont上改进后的Gracemont,其实在渲染方面有着非常出色的性能表现。这源于其双前端六解码、以及整数浮点分离的设计。要知道,这种设计在ARM架构的小核中是没有的。





此外Intel在混合架构之下对快取进行了扩充,在增加了P-Core的二级快取和E-Core的每核二级快取的情况下,Intel 同时在共享L3智慧型快取上也进行了增强和扩充。根据不同的核心数,Intel 12代Core处理器L3智慧快取最高提高到30MB,有效提高记忆体数据量、降低延时。





而在频率方面,E-Core睿频能力从3.6GHz起步到3.9GHz,表现也是相当不错了。



其实对于大小核设计,大家很容易被误导的一个地方是,「大小核」三个字就是简单描述核心的大小。其实从本质上来讲,这种描述忽略了大与小的参照系。



在一个拥有大核心和小核心的架构中,大小核的界定除了考虑到核心面积之外,其实还要考虑到其发挥的作用。ARM架构下的小核心存在的主要任务就是负责低能耗,而12代Core中的「小核心」可并不是单单负责低能耗,它还要承担起更重负载的多执行绪任务,因此12代Core的「大小核」与ARM架构的大小核,其本质有着明显差异。

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