對于電腦而言，最為重要的硬件無疑是處理器。處理器性能強(qiáng)弱直接決定著用戶體驗(yàn)，而決定處理器性能高低的，則是制程工藝以及架構(gòu)先進(jìn)性。
年初AMD發(fā)布Ryzen 7處理器之后，14nm制程工藝終于追上了英特爾。然而很多人只看到了表面的數(shù)字，卻并未深究14nm制程工藝背后，二者在技術(shù)先進(jìn)性上有何區(qū)別。其實(shí)同為14nm，英特爾已經(jīng)在其上耕耘了三代，憑借新一代Tri-gate技術(shù)的優(yōu)勢，英特爾在14nm制程工藝中能夠提供更高密度的芯片。
其實(shí)Ryzen雖然與英特爾采用了同樣的FinFET 14nm工藝，但Ryzen的工藝水平大概只相當(dāng)于英特爾2015年發(fā)布的Broadwell-E平臺的水準(zhǔn)。處理器性能提升與制程、架構(gòu)先進(jìn)性有關(guān)，而其制程與架構(gòu)升級的最終目的是在單位面積里容納更多的晶體管。簡單粗暴的來講，晶體管數(shù)量越多，一般情況下處理器性能就越強(qiáng)。所以同為14nm制程工藝，但如果單位面積上容納的晶體管數(shù)量有差距的話，性能也就有著較大的差異了。
此外，從下面的Ryzen微架構(gòu)后端示意圖來看，AMD與英特爾微架構(gòu)設(shè)計(jì)不同。Ryzen或者說AMD自K7以來處理器的整數(shù)和浮點(diǎn)執(zhí)行資源是分離式的，有各自獨(dú)立的調(diào)度器和執(zhí)行流水線。本次為了讓Ryzen 7系列處理器的主頻達(dá)到現(xiàn)有水準(zhǔn)，AMD也不得不通過拉長執(zhí)行流水線的方式來實(shí)現(xiàn)，這種做法雖然便于拉升主頻，但較長的流水線深度對于亂序處理器而言，在遇到分支預(yù)測失敗的時(shí)候，需要整個(gè)流水線清空，20級流水線的分支預(yù)測懲罰一般是20個(gè)周期。
根據(jù)相關(guān)測試數(shù)據(jù)可以了解到，Ryzen的分支預(yù)測懲罰在17到21個(gè)周期左右，KabyLake是16到20個(gè)周期，Broadwell是15到21個(gè)周期?？傮w來說Broadwell的分支懲罰普遍更低些，大概是15個(gè)周期左右，KabyLake略高，為17個(gè)周期左右，Ryzen的預(yù)測懲罰值普遍在19個(gè)周期左右。
Ryzen微架構(gòu)后端示意圖
其實(shí)說白了就是，AMD為了讓Ryzen的頻率看得過去，幾乎用盡了各種手段來拉升主頻，如果不通過拉長執(zhí)行流水線的方式來拉升主頻的話，Ryzen的核心頻率恐怕連突破3GHz都很困難，從而從另一個(gè)角度反映了Ryzen架構(gòu)自身的落后性。
此外，銳龍8核處理器由兩個(gè)CCX結(jié)合而成，需要注意的是，在Zen中，L3高速緩存并非最后一級高速緩存（Last Level Cache，LLC），因?yàn)?6MiB L3高速緩存是由兩塊分離的L3高速緩存組成，兩個(gè)CCX之間不存在統(tǒng)一的L3高速緩存。銳龍RYZEN 7兩個(gè)CCX是獨(dú)立的，其之間是采用Infinity Fabric進(jìn)行連接。
Infinity Fabric由兩部分組成，分別是Scalable Control Fabric和Scalable Data Fabric，其中Scalable Data Fabric是用于互聯(lián)AMD處理器和存儲器的數(shù)據(jù)總線，RYZEN 7互聯(lián)兩個(gè)CCX的就是Scalable Data Fabric，其頻率和內(nèi)存時(shí)鐘頻率一樣，例如搭配DDR4-2400的時(shí)候，SDF的頻率就是1200MHz。AMD此前在官方回應(yīng)中表示其SDF帶寬為22GiB/s，并不高，所以導(dǎo)致8個(gè)內(nèi)核不能像Boardwell-E那樣直接互相通訊，兩個(gè)不同CCX的內(nèi)部內(nèi)核通信無法達(dá)到CCX內(nèi)部那樣高效。
·日常應(yīng)用R7 1800X跑不過酷睿i3 7350K？
那么技術(shù)落后、性能差異體現(xiàn)在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中有著怎樣的不同呢？我們不妨來看看英特爾酷睿i3 7350K處理器與AMD Ryzen 7 1800X在輕度日常應(yīng)用測試方面的數(shù)據(jù)對比：
上一張下一張
看到這里有朋友會(huì)問了，Ryzen 7 1800X與酷睿i3 7350K都不是一個(gè)定位的，為什么要拿來做性能比較呢？其實(shí)我們想說的是，在制程技術(shù)落后的情況下，即便同為14nm，即便R7 1800X定位比酷睿i3 7350K高，但在某些應(yīng)用環(huán)境中，R7 1800X與酷睿i3 7350K相比，都是有著一定的差距。
為什么會(huì)造成這樣的結(jié)果呢？
首先，酷睿i3 7350K得益于架構(gòu)先進(jìn)性，使得其基礎(chǔ)頻率就達(dá)到了4.2GHz，超頻之后更是能輕松站上5GHz左右，因此對于上述這些偏向單核心性能的應(yīng)用而言，R7 1800X即便擁有8核心16線程，但由于主頻僅有3.6GHz，所以其實(shí)際表現(xiàn)比酷睿i3 7350K還要有明顯差距。
此外，在超頻方面，由于Ryzen整體架構(gòu)技術(shù)落后于英特爾，所以在功耗與性能之間的平衡點(diǎn)只能做到3.6GHz，超頻也只能在風(fēng)冷散熱下達(dá)到4GHz，無論是超頻效率、還是超頻后單核性能，都是比酷睿i3 7350K要弱不少。
從上面的測試圖中我們可以看到，酷睿i3 7350K超頻5GHz，風(fēng)冷散熱情況下，1.45V電壓能夠穩(wěn)定運(yùn)行，這對于Ryzen而言幾乎是不可想象的事情，這就是制程、架構(gòu)先進(jìn)性帶來的好處。
由此可見，R7 1800X官方與酷睿i7 7700K對位的話，并且將價(jià)格瞄準(zhǔn)酷睿i7，其實(shí)并沒有完全的說服力。因?yàn)閺奈覀兊臏y試來看，只要不是從事專業(yè)視頻剪輯、大型3D渲染的用戶，而只是玩游戲、做簡單圖片處理、視頻處理的話，那么售價(jià)僅1000元出頭的酷睿i3 7350K所帶來的體驗(yàn)要比售價(jià)高達(dá)3000多元的R7 1800X好上不少。
·重度應(yīng)用：X99不戰(zhàn)而勝
此外我們再說說重度應(yīng)用。
本次AMD發(fā)布Ryzen 7平臺之后，可能是考慮到本身制程工藝落后、且存在兼容性問題，因此旗艦級的Ryzen 7 1800X官方對位也是放在了酷睿i7 7700K上。然而對于英特爾來說，滿足用戶重度應(yīng)用需求的硬件平臺其實(shí)并非200系芯片組主板及相應(yīng)處理器，而是旗艦級X99芯片組主板，以及酷睿i7 6900K、酷睿i7 6950X這樣的多核心旗艦處理器。
X99平臺極致的擴(kuò)展性使其更適用于重度應(yīng)用環(huán)境
由于Ryzen只支持雙通道內(nèi)存，且PCIe 3.0x4通道由CPU提供，所以在內(nèi)存、SSD擴(kuò)展性、速度、性能等方面，全面落后于英特爾Z270、X99平臺。同時(shí)別忘了，X99平臺獨(dú)有的40條PCIe 3.0通道、獨(dú)家的四顯卡CrossFire或者SLI也深受發(fā)燒級、重度用戶青睞。
此外再配合英特爾即將推出的Optane閃騰存儲技術(shù)，以及理論傳輸速度達(dá)到10G/s的雷電接口，綜合平臺擴(kuò)展性來看，英特爾在重度應(yīng)用體驗(yàn)上有著更為鮮明的平臺優(yōu)勢。
·結(jié)語
雖然對比多核心性能的話，Ryzen 7系列處理器有著能夠與七代酷睿叫板的表現(xiàn)。但如果從制程、架構(gòu)技術(shù)先進(jìn)性，以及一些比較吃主頻而非多核心性能的應(yīng)用上來看，即便是目前位居旗艦級的R7 1800X都難以秒掉酷睿家族入門級的酷睿i3 7350K處理器，甚至在不少日常應(yīng)用環(huán)境中，整體表現(xiàn)比酷睿i3 7350K還要差很多。
通過實(shí)際測試及理論解讀來看：Ryzen制程、架構(gòu)技術(shù)明顯落后于Kabylake，這使得Ryzen 7處理器主頻雖然普遍達(dá)到了3GHz以上，但卻只能通過拉長執(zhí)行流水線深度的方式來做到高頻率，這樣的帶來的結(jié)果就是1800X在效能上比i3 7350K都明顯要差不少，這一點(diǎn)通過我們的測試已經(jīng)展現(xiàn)的非常明白了。
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