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vaio|決定處理器性能表現的奧秘，你真的了解嗎？

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英特爾在2020年9月正式發布了代號為TigerLake的第11代酷睿處理器 ， 這代產品由內而外進行了全面升級 ， 提供性能強勁的IrisXe核芯顯卡、獨立AI計算單元、全新多媒體引擎、PCIe4.0控制器 ， 以及對Thunderbolt4的支持等 ， 可謂是亮點頗多 。 而具體到處理器的計算核心部分 ， TigerLake則采用全新設計的微架構 ， 輔以高頻率加持 ， 性能提升同樣非常顯著 ， 下面就讓我們就來具體談談 。
全新架構與改進工藝帶來的高頻率
【vaio|決定處理器性能表現的奧秘，你真的了解嗎？】此前英特爾提出了一個公式 ， 那就是：IPC×頻率＝處理器的性能表現 ， IPC即“每時鐘周期指令數” ， 用通俗點的話來說就是“同頻性能” ， 而決定同頻性能的基礎就是處理器的微架構設計 。
英特爾在2018年舉辦架構日 ， 當時宣布的微架構路線圖
而說到微架構 ， 英特爾在2019年將首批10nm產品IceLake推向市場 ， 處理器核心部分IceLake采用了全新設計的SunnyCove微架構 ， 相比于傳統的Skylake微架構進行了全面增強 ， 擁有更深的流水線、更大的緩沖區、更多的執行單元 ， 以及更先進的指令集支持 ， 平均IPC提升高達18％；所以即便受限于初代10nm頻率較低的影響 ， 搭載SunnyCove微架構的IceLake產品性能依舊不差 。 但是 ， 很多用戶對英特爾初代10nm頻率較低的表現耿耿于懷 ， 也有很多消費者期待著早日擁有一個同時滿足高頻＋高IPC的產品 。
SunnyCove對比Skylake在IPC方面提升顯著 ， 最高達到40％ ， 平均也有18％
為了提高頻率 ， 英特爾在10nm工藝的基礎上持續改進 ， 將增強型FinFET晶體、SuperMIM(金屬-絕緣體-金屬)電容器相結合 ， 打造出全新的10nmSuperFin工藝 ， 實現了大幅度的節點內性能提升 ， 甚至官方表示性能提升幅度堪比完整的工藝節點轉換 。 具體體現到市場中 ， 第11代酷睿TigerLake中的旗艦產品——酷睿i7-1185G7可實現4.8GHz單核心睿頻 ， 4.3GHz全核心睿頻 ， 相比酷睿i7-1065G7提高了接近1GHz！主流產品——酷睿i5-1135G7也可實現單核心4.2GHz睿頻 ， 全核心3.8GHz睿頻 ， 比上代的旗艦酷睿i7-1065G7也要全面高出一大截 。
10nmSuperFin工藝的改進
而在微架構方面 ， 英特爾也并沒有停下腳步 ， 在基于SunnyCove微架構的基礎上繼續增強 ， 推出了經過全面改良的WillowCove微架構 ， 優化了晶體管設計 ， 支持Control-flowEnforcementTechnology/CET技術提升安全性 ， 改進緩存結構并大幅度增加緩存容量 ， 最終WillowCove微架構的每核心二級緩存高達1.25MB、每核心三級緩存高達3MB 。
在SunnyCove的基礎上 ， WillowCove經過改進 ， 做到了繼續增強
最終 ， TigerLake搭載了比SunnyCove微架構更加強大的WillowCove微架構 ， 并在10nmSuperFin工藝的加持下大幅提高頻率 ， 同時滿足了高頻率＋高IPC兩個特點 ， 這讓此前的輕薄本處理器無法比擬 。
SunnyCove與WillowCove頻率/電壓曲線 ， WillowCove最高睿頻更高 ， 同頻電壓則更低
新架構的超強性能表現
目前AIDA64已經可以全面檢測出TigerLake系列產品的參數信息 。 我們使用全新的宏碁非凡S3X作為平臺進行測試 ， 這款產品搭載酷睿i7-1165G7處理器（單核睿頻4.7GHz、全核睿頻4.1GHz、12MB三級緩存、5MB二級緩存） ， 配備雙通道LPDDR4X4267內存 ， PL1設定40W、PL2設定64W（實際散熱能力可支持單烤FPU長期穩定在30W） ， 性能釋放比較激進 。
y-cruncher是計算圓周率等數學常數的軟件 ， 創造了計算圓周率的世界紀錄 ， 對新處理器和新指令集的優化較快 。 由于TigerLake搭載的WillowCove微架構對AVX-512指令集有著全面的支持 ， 因此在這項測試中表現極其出色 ， 計算10億位圓周率花費時間僅為58.217秒 ， 甚至做到了“以小博大” ， 比8核心16線程的標壓處理器還要快出不少！可見新架構所帶來的強大效能 。

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