在计算机CPU的发展过程中,从最早的单核到双核、多核,制造技术的不断演变导致CPU核心数量不断增加。在Intel Alder Lake处理器芯片中,有两组CPU核心:E核心和P核心。据悉,AMD很快将在其下一代CPU芯片中采用大小核心设计。那么,为什么Intel和AMD要在一个CPU中设计两种类型的核心呢?这篇文章详细解释了它。
作为计算机中的大脑,CPU的重要性不言而喻。从Intel第12代酷睿处理器,代号Alder Lake开始,我们发现Intel开始在一个CPU中封装两种不同类型的核心:E核和P核,俗称大核和小核。这种设计也延续到了最近发布的英特尔第13代酷睿处理器上。
那么,为什么英特尔要将两个核心构建到一个处理器中呢?他们如何相互合作?给用户带来哪些不一样的体验?
大/小核心设计的由来
众所周知,在英特尔第12代酷睿处理器代号Alder Lake之前,英特尔在一颗芯片上布局的多个核心的时钟频率都是相同的,每个核心的性能都是一模一样的。这样的设计虽然让处理器拥有了高性能,但是也使得处理器的功耗仍然居高不下。特别是在较低负载下工作时,处理器 TDP 仍然过高,导致相当大的问题。浪费。
事实上,大小核的设计并非来自Intel,而是来自Arm架构芯片。 Arm架构最初的设计思路是在一颗芯片上使用大小两个不同的核心。大核心主要用来处理较重的工作负载,小核心主要用来处理占用后台的轻负载。这样的组合不仅可以提升芯片的性能,还可以让处理器拥有更高的能耗比。
从第12代酷睿处理器开始,为了更好地提高处理器的能效,Intel也开始效仿Arm的芯片设计思路,开始在笔记本专用处理器上使用E核和P核。核心芯片,可以更好地降低笔记本电脑CPU芯片的功耗,提高CPU的整体性能。
据了解,英特尔开始在移动芯片中采用大/小核心设计,并采用3D封装技术。 Core i5-L16G7和Core i3-L13G4是最早的大/小核芯片,采用1个P核和4个E核。建筑学。当然,最初的大小核心芯片性能参差不齐,但从英特尔第12代酷睿处理器Alder Lake开始,一直到最新的Lake,都得到了用户的广泛认可。
有传言称,英特尔的主要竞争对手之一AMD也将推出大小核心设计,甚至已经申请了相关技术专利。有传言称未来的Zen5将搭配精简版的Zen4D,但一直没有确凿的证据。
大/小核心如何工作
Intel第12代酷睿处理器之后的产品主要由P和E两个核心组成。P核心是性能核心,也是最重要的核心,主要用来处理较大的工作负载。 P核的时钟频率很高,指令集也非常全面,所以性能比较强,可以完成大部分较重的任务。
在Intel的第12代酷睿处理器和第13代酷睿处理器上,P核心基于Intel的Cove或Cove微架构,拥有出色的单核性能,并且拥有Intel的超线程技术,这意味着一个核心有两个线程可以更好地处理工作量。当然,P核由于性能强大,也存在着较高的功耗。
E核作为P核的辅助,相比P核面积更小,性能更弱,功耗更低。当然,由于E核处理多核工作负载和其他类型的后台任务,因此不需要太强大的性能。更重要的是电源效率并实现每瓦的最佳性能。在英特尔第 12 代和第 13 代酷睿处理器上,E 核心基于英特尔的微架构。
通过采用大小核的设计,从第12代酷睿处理器开始,性能和功耗都得到了更好的提升。根据英特尔公布的数据,在第12代CPU芯片中,相比第11代CPU,P核心提供了高达19%的性能,E核心在芯片相同的功耗下提供了40%的性能。值得注意的是,该架构于 2015 年推出,至今许多计算机仍在使用该芯片。
写在最后:多核设计未来或将成为主流
受尺寸和工艺技术的限制,CPU性能提升越来越缓慢。随着节能要求不断提高,如何在提高性能的同时降低CPU功耗成为芯片厂商面临的一大挑战。
虽然大/小核心的设计并不是什么新产品,但不得不说,这种能够在工作性能和功耗之间取得平衡的设计思路确实具有很强的优势,尤其是在企业办公场景中。 ,优势更加明显。不难预测,大/小核设计将成为未来芯片设计的主流方向。
鱼云提供全球范围的云服务器和物理服务器租赁服务,具备强大的DDoS防御功能,确保您业务安全稳定运行,同时提供灵活定制和专业支持以满足多样化需求。