“核战”看今朝——伪装机党观近日 AMD 大战英特尔

投稿:张润崧

高考结束以后,本人花了一定的时间来研究电脑硬件(主要是让自己买到合适的机子),对于民用电脑硬件的近期的发展也有了一定的了解。本文为科普性质,对于家用 CPU 近况非常了解或者完全不感兴趣的请略过此文章。文章中不可避免会出现一些错误,也请各位指正。

半年多以前,笔者刚入坑,遇到资深硬件党。问及电脑硬件发展,他们语重心长地说,当今桌面级电脑硬件中,发展最快的是显卡,发展最慢的无疑是CPU。笔者开始还不相信,后来才发现,这真的是事实。

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近几年,桌面级 CPU 的发展相当缓慢,这是多方面的原因所造成的:桌面级 CPU 的市场一直为英特尔(Intel)和 AMD 所控制,而整整 10 年, AMD 一直被英特尔压一头,使得英特尔独步天下,几乎完全占有了桌面级电脑 CPU 市场;随着 CPU 制造工艺的进化,工艺改进越来越难(特别是最近各个代工厂商的 10nm 制程都出现了良品率不高的问题),使得直接细化电路来改进 CPU 受阻;改进架构、多核多线程化当然可以提升 CPU 性能,但整体极弱的市场竞争,也使得英特尔看不到拉升桌面级 CPU 性能的必要性。

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所以,我们可以看到以下的现象:

英特尔玩起了大数据、人工智能、VR、物联网、云计算,CPU 改进的步伐越放越缓:7 代酷睿仅比 6 代酷睿提升了约 10%,而同期显卡市场上的英伟达 GTX1080Ti 则比上一代 GTX980Ti 提升了近 100%。英特尔因而被发烧友冠上了“牙膏厂”的名号。到了 2016 年,英特尔甚至公开宣布,不再把芯片业务作为重点。

与此同时,AMD 由于同时在桌面级 CPU 和 GPU 市场上表现乏力,因而被戏称为“农企”“按摩店”。在其他的一些方面,AMD 的表现还算可圈可点。同期家用游戏机市场的主要竞争对手,微软的 Xbox 系列和索尼的 PS 系列,不约而同地使用了 AMD 的 CPU 和 GPU,可见 AMD 的实力并没有发烧友口中那么不堪。但是其他方面的盈利没法挽救 AMD 最核心的桌面级 CPU 业务的亏损,导致 AMD 持续地处于低盈利状态,甚至连续3年亏损。

其他身处于 x86 体系外的厂商,如国产的龙芯和申威,受到现有的过于完善的市场生态的排斥,长期无法在桌面级市场上占有令人满意的份额。

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但是在今年,英特尔可谓受到了当头一棒。在账目上还在不断亏损的情况下,AMD 却投入资金,潜心四年,研发全新的 Zen 架构,以取代不堪大任的 Bulldozer(推土机)。这可谓是一场豪赌,一旦失败,AMD 的财务状况无疑将雪上加霜。但 AMD 赌赢了:研制时预期架构性能提升 40%,最终却提升了足足 52%!

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在今年2月21日,基于 Zen 架构,AMD 发布了受到圈内广泛赞誉的 Ryzen 7 处理器。AMD 的 CEO,Dr. Lisa Su 在发布会上开怀的笑容无疑令人印象深刻。一场如今依然在加剧的“热核战争”就此开启。

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Ryzen 7 对标酷睿 i7,而其不对称优势大到令人瞠目结舌。持平的性能,仅有英特尔一半多的功耗,已经足以令发烧友心动。令人无比震惊的是 Ryzen 在价格的绝对优势:8 核 16 线程的 Ryzen 7 1700,国行开售价格仅 2400,甚至低于 4 核 8 线程、多核性能明显低于其的 i7-7700k;8 核 16 线程的旗舰级 CPU 1800x,国行开售时售价为 3999 元,而同为 8 核 16 线程,性能与之持平,i7-6900k 的价格却是其两倍有余! 在 AMD 的发布会上,当 1800x 的价格一出现在大屏幕是,现场的欢呼就已经难以抑制。

值得一提的是,Ryzen 7 几乎完全放开了超频的限制(和各种上锁的英特尔形成鲜明对比),甚至内置了官方超频工具,直接响应了发烧玩家的要求。

虽然,Ryzen 7 的整体性能仅仅与 i7 持平,一些方面还有不小的差距(主频,多核优化),在初期发售的时候还存在问题(对内存的兼容,稳定性,掉帧),但其无可忽视的价格优势已经让曾经的“农企”受到了广泛的赞誉。

P.S: Ryzen 7 的官方发布会:http://www.bilibili.com/video/av8777517

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之后,AMD 布局了 Ryzen 5 作为新一代中端处理器(对位酷睿 i5),没有了价格优势,却有了一定的性能优势。低端处理器 Ryzen 3,将于下半年发售、对位酷睿 i3,情况还不是太明朗,不过据悉同时研发 GPU 的 AMD 据传会为其配上性能远超英特尔的核显,这样不仅会为有一定显卡性能要求的低端用户省下 800 左右的经费,更可能顺势剿灭整个低端独立显卡市场!

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英特尔当然不会坐以待毙。X79、X99 系列面对 Ryzen 7 的冲击,已注定无力支撑台面。于是英特尔果断发布了搭配 X299 芯片组的 i9 系列。根据报道,i9 系列基于全新的 Skylake-X 架构,最高配的 i9-7980x 拥有多达 18 核 36 核心。英特尔的一大传统优势在于较高的主频(单核频率),在这一方面英特尔继续下了功夫,继续维持着优势。同时为了在对决 AMD 的时候不落下风,英特尔同样走了多核化路线,以核心数量的增加来拉动多核性能的提升。不惜血本的英特尔甚至为 i9 配上了 AVX-512,要知道这一超级指令集本来只用于英特尔中高端服务器 CPU!再加上其他各种的优化,想必足以使i9拥有极其引人注目的性能。

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作为根本措施,英特尔宣布 8 代酷睿将比 7 代提升至少 30%,试图维持住主频的优势,甩开和 AMD 的性能差距。分析指出,在 10nm 工艺受阻(导致摩尔定律被彻底打破)、英特尔 Tick-Tock 模式难以为继的情况下,英特尔会加强架构的改进以提升总体效率,并将促进 CPU 的多核化来弥补主频的不足,这意味着以后中低端 i7 上 8 核之类的现象可能会成为常态。

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AMD 的后劲比英特尔想的足很多。与 i9 对标的 Ryzen Threadripper(线程撕裂者)紧随 i9 传出消息(坊间看做 AMD 接下了英特尔的“战书”),也和 i9 同期在台北电脑展上发布。

根据报道,Threadripper 的顶配为16核32线程。为了找到优势,AMD 用上了传说中的“胶水”大法:将两颗 CPU 封装在一起。 “胶水”一词来源于网友的调侃,定义为:使用特殊手段将两颗或多颗 CPU 封装在一起。最先采用“胶水”技术的英特尔在当年被 AMD 抓住了把柄,搞了一波“真双核,假双核”的公关(详见:https://www.zhihu.com/question/28135719 )。所以, 这次 AMD 的做法不免有点打自己脸的感觉。

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AMD 似乎一点都没有顾及当年的恩怨,在英特尔传出i9的消息后就果断地以 Threadripper 作出了回应。这样的结果可谓是令人瞠目:根据披露的图片,巨大的 Threadripper 大到可以直接覆盖一个一个成年男子手掌除了手指的部分,相应的主板上 CPU 接口加上 8 个内存接口轻易占据了整块主板一半的面积。

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多颗 CPU 封装在一起本来是一种弊端很大的做法,容易导致功耗高,资源利用率低下。令人意想不到的是,AMD 采用了 Infinity Fabric 技术(见
http://www.mykancolle.com/?post=1630 ),大幅改进了效率:据称使得多一倍的线程可以达到多近 100% 性能的水平。反而由于把两个 CPU 封装在一起,CPU 比原来拥有了多一倍的线程数、多一倍的缓存和多一倍的的通道数(PCI-e 通道和内存通道)以至于一些纸面数据还好于英特尔的 i9,让 CPU 具有了优势。

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值得玩味的是,搭配 Threadripper 的主板芯片组被命名为 X399,截了英特尔后路(英特尔上一代个人旗舰级主板芯片组为 X99,搭配 i9 的新一代为 X299)。这可谓是明显的挑衅举动。其实历史上,AMD 就曾经多次干这样截英特尔后路的事情。比如 APU 系列的 A4、A6、A8,用数字压制 i3、i5、i7(就算性能干不过你,名字上也一定要压制你!手动斜眼)。

和 Ryzen 7 类似,Threadripper 据悉将延续低价路线,价格可能会只有 i9 的一半;更令人不得不吐槽的是,根据英特尔的官方消息,旗舰级的 i9 到了 2018 年才能够出货(使得几款产品沦为被坊间吐槽的“PPT 处理器”)。在整个 2017 下半年中,笔者实在不知道英特尔能够拿什么在最高端桌面市场对抗 AMD……

Threadripper 的出现不仅意在对抗 i9,同时也意在填补 Ryzen 7 和 AMD 服务器 CPU 之间的空白。基于 Zen 架构,AMD 的 Naples(那不勒斯)系列(属于 AMD 新子品牌 EPYC)意在对抗英特尔的 XEON(至强)。和 Threadripper 类似,EPYC 是 4 颗 CPU 封装在一起的产物,于是其最多可以达到 32 核 64 线程(一如既往地靠多核弥补主频)。至此,除笔记本用 CPU,AMD 和英特尔的“核战”几乎由最低端的领域一路延伸到最高端的领域。

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当 Ryzen 7 发布的时候,很多发烧友和门户网站的评测者都激动地感叹到:AMD,我等了你足足十年!QAQ

那些年,AMD 的 Athlon(速龙)处理器在桌面级市场一骑绝尘;那些年,英特尔步入歧途,产品四处碰壁;那些年,AMD 意气风发,收购 ATI 进入显卡业务,濒临破产的英伟达差点与 AMD 签下收购合约……

好景不长。不久之后,AMD 就因为负债收购 ATI,陷入了持续亏损;而另一边,英特尔放弃了错误的“唯主频论”,拿出了“Tick-Tock”策略,推出了酷睿系列,再次走向辉煌。缓过劲来的 AMD 多次发起冲击,反而英特尔的霸主地位越坐越稳,自己的账本上连年亏损……

风水轮流转,当英特尔将重点移出芯片业务,进步越发迟缓,而被冠上了“挤牙膏”的恶名之时,AMD 潜心 4 年铸一剑,靠 Zen 架构奋起直追,振奋人心的多核性能,较低的功耗,惊人的价格,对发烧玩家诉求的回应,看得周围叫好连连。人们这才想起,这个大家口中的“农企”,当年和当今,都拥有和英特尔大战三百回合的不俗实力!

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展望未来,英特尔和 AMD 的核战远没有停止的迹象,双方可谓各有千秋。英特尔旗舰级 i9 的出货延期,显示其应对仍显仓促,2017 年下半年,AMD 在高端桌面级市场上优势明显。然而,英特尔的老本依旧不容忽视,其连续 10 年作为市场霸主,手握巨大的市场惯性,和连续多年数倍于 AMD 的研发资金流所积累的技术优势(尤其体现在主频上)。一旦英特尔在保持性能优势的情况下及时调整定位,放低身段,压低售价,那么 AMD 所建立起来的一时优势,将顷刻间灰飞烟灭。另外一边,AMD 同样清楚,给到对手的时间越多,自己被反杀的几率越大,所以也是马不停蹄,全力做好公关,解决兼容性问题,拓展市场,扩大产能,将更多的资金投入研发,在英特尔的反击(如 8 代酷睿)到来之前做好准备。时间决定成败,当今的核战,红蓝对决,两家超级大厂的生死时速,还在继续。

P.S: AMD和英特尔的恩怨情仇:http://tech.huanqiu.com/news/2017-03/10398639.html

作为消费者,笔者还是比较现实的。企业毕竟不是慈善家,怎么赚钱才是他们的终极目的。这回 AMD 奋起直追,对消费者来说是个好事:桌面级 CPU 市场几乎沦为一片死水,英特尔的“挤牙膏”早已让很多人不满。AMD 近期的行为应了情怀,应了民心,获得消费者的叫好,无疑是必然。不过从消费者的角度来看,红蓝对决,斗得两败俱伤,才能让我们的利益最大化。期待两厂可以拿出更多令人惊讶的产品。

文章作者:张润崧(学生,香港中文大学(深圳)理工学院)

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