為什么 Intel CPU 現(xiàn)在有不同的內(nèi)核？

到目前為止，x86 計(jì)算機(jī)使用的核心布局由在大多數(shù)情況下彼此相同的核心組成。每個(gè)內(nèi)核都具有相同的處理能力和時(shí)鐘速度，盡管有硅抽獎(jiǎng)。由于多核設(shè)計(jì)的目的是在所有內(nèi)核之間分配任務(wù)以更快地處理事情，因此這是一種有意義的設(shè)計(jì)。

然而，在 ARM 方面，他們決定用所謂的 big.LITTLE 架構(gòu)稍微改變一下。基本上，您現(xiàn)在有兩組核心在執(zhí)行不同的任務(wù)。較大的、注重性能的內(nèi)核處理較重的任務(wù)，而較小的、以效率為導(dǎo)向的內(nèi)核負(fù)責(zé)后臺(tái)任務(wù)，同時(shí)消耗更少的能量。這種組合使 ARM 能夠提高其芯片性能，同時(shí)保持低功耗。

這正是英特爾在這里所做的。你有兩組核心做不同的事情。該公司使用其移動(dòng) Lakefield 芯片、英特爾酷睿 i5-L16G7 和酷睿 i3-L13G4 對(duì)這種布局進(jìn)行了初步實(shí)驗(yàn)。這些芯片帶有一個(gè) P 核和四個(gè) E 核。雖然最初的版本在性能方面參差不齊，但該公司再次憑借其主要芯片陣容 Alder Lake 再次做到了這一點(diǎn)，并獲得了廣泛贊譽(yù)。

整個(gè)芯片布局幾乎與 ARM 多年來(lái)對(duì) big.LITTLE 所做的工作相同，到目前為止，它看起來(lái)像是當(dāng)前 x86 內(nèi)核布局的值得升級(jí)。一旦Zen 4 在 2023 年問(wèn)世，甚至 AMD 也將使用其新的“Strix Point”CPU 復(fù)制它。

什么是英特爾 P 核？

讓我們首先介紹一下 P-Core 是什么。在英特爾的兩種不同核心布局中，P 核心是芯片上最強(qiáng)的核心。這些將消耗最多的能量，以最高的時(shí)鐘速度運(yùn)行，并通過(guò)指令和任務(wù)整體粉碎。這些是芯片中的“主要”核心，承擔(dān)著大部分繁重的工作，舉起更重的重量。在英特爾的第 12 代 CPU上，P 核心基于英特爾的 Golden Cove 微架構(gòu)，繼承了 Rocket Lake（第 11 代）芯片中使用的舊 Cypress Cove 核心。

P-Core 通常會(huì)處理較重的任務(wù)，例如游戲或更重的處理負(fù)載，以及通常受益于單核性能的其他工作負(fù)載。過(guò)去，當(dāng)英特爾芯片上的內(nèi)核全部相同時(shí)，PC 的所有指令均等分配在所有內(nèi)核之間。此外，P-Core 還提供超線程，這意味著每個(gè)內(nèi)核將有兩個(gè)處理線程來(lái)更好地處理負(fù)載。

什么是英特爾 E-Core？

P-Core 與我們多年來(lái)所熟知的內(nèi)核相同。不過(guò)，這里真正的明星是英特爾 E-Cores，這是 Alder Lake 中真正的新事物。雖然 P 核占據(jù)了所有的頭條新聞和所有的注意力，但 E 核卻退后一步來(lái)處理其他類(lèi)型的日常任務(wù)。

E-Cores 比 P-Cores 更小更弱，但與此同時(shí)，它們消耗的功率也更少。事實(shí)上，他們的全部重點(diǎn)是功率效率和實(shí)現(xiàn)每瓦的最佳性能。那么，E-Core 實(shí)際上是做什么的呢？好吧，與 P-Core 配置相結(jié)合，它可以處理多核工作負(fù)載和其他類(lèi)型的后臺(tái)任務(wù)，同時(shí)也讓 P-Core 大部分未被占用以處理較重的工作負(fù)載。

在英特爾的第 12 代芯片上，E-Cores 基于英特爾的 Gracemont 微架構(gòu)。它是 Tremont 的繼任者，后者為一些 Pentium Gold 和 Celeron筆記本電腦芯片提供動(dòng)力。我們猜你知道它們的來(lái)源——它們主要是低功耗內(nèi)核，以低時(shí)鐘速度運(yùn)行（在某些移動(dòng)芯片中低至 700 MHz）。盡管它們是低功耗內(nèi)核，但與前幾代內(nèi)核相比，英特爾喜歡炫耀它們的性能。

P 核和 E 核如何協(xié)同工作？

簡(jiǎn)而言之，還不錯(cuò)。據(jù)英特爾稱(chēng)，第 12 代芯片中的 P 核提供的性能比英特爾第 11 代芯片上的核高 19%。此外，E-Core 也毫不遜色。它們?cè)谂c Skylake 芯片相同的功率下提供了 40% 的性能提升。Skylake 架構(gòu)于 2015 年推出，但它仍然廣泛用于今天的一些較舊的游戲計(jì)算機(jī)中，因此對(duì)于本應(yīng)是低功耗的內(nèi)核來(lái)說(shuō)，這一點(diǎn)也不差。

憑借 Alder Lake 和新的混合核心布局，英特爾成功地將自己重新定位在 CPU 性能游戲的頂端，這一桂冠曾在短時(shí)間內(nèi)被 AMD 憑借其 Ryzen 5000 系列 CPU 奪走。它們不僅非常適合游戲，而且還非常適合提高生產(chǎn)力，部分原因在于 E-Core 和 P-Core 的結(jié)合。

在基準(zhǔn)測(cè)試中，新的英特爾芯片不僅具有驚人的單核性能，而且還具有令人難以置信的多核分?jǐn)?shù)，展示了它們令人驚訝的新獲得的多功能性。英特爾芯片以其驚人的單核性能而聞名，但經(jīng)常因?yàn)樵诙嗪朔矫媛浜笥?AMD 而被罵。這種潮流隨著 Alder Lake 及其新的核心布局而改變。

正如我們之前所說(shuō)，AMD 很清楚這是一個(gè)成功的公式。據(jù)傳 Ryzen 8000 芯片將采用類(lèi)似的混合 CPU 架構(gòu)。AMD 遲到了，因?yàn)?Ryzen 7000 將采用完全相同的 Zen 4 內(nèi)核布局，但我們應(yīng)該會(huì)在 2023 年底或 2024 年初看到 AMD 的第一款混合芯片。

混合 CPU 布局是未來(lái)

雖然 P-Cores 和 E-Cores 的概念對(duì)科技界來(lái)說(shuō)并不新鮮，但它對(duì)于 x86 架構(gòu)來(lái)說(shuō)卻是新的，英特爾正在看到使用它的驚人結(jié)果。其芯片上的核心數(shù)量增加了，性能也隨之增加。

即使在最初的迭代中，它們也是多年來(lái) PC 最重要的發(fā)展之一，我們迫不及待地想看看它們?cè)谖磥?lái)如何改進(jìn)。