Intel|英特尔CPU与手机大小核设计有何不同?来看详细解析

我们都知道 , 英特尔在12代酷睿处理器中采用了全新的架构设计 , 也就是异构混合架构 。这一架构主要就是通过P-Core性能核+E-Core能效核设计 , 来弥补以往架构核心数量不足的短板 。而这种设计也被大家习惯性地称为“大小核” 。
在这种异构架构中 , P-Core , 即所谓的大核主要通过高频率与超线程负责重负载任务;而E-Core , 即所谓的小核则主要负责较轻负载任务 , 以及多线程性能吞吐与协同能力 。
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同时 , P-Core与E-Core采用了不同的微架构设计 , 前者为全新的Golden Cove微架构 , 后者为Gracemont微架构 。
我们都知道 , 在ARM架构下 , 异构设计早已有之 。而因为ARM架构下的异构设计中 , 一个核心主要负责性能 , 另一个核心主要负责低能耗 , 因此被用户形象的称为大小核设计 。
由于ARM架构主要面向移动级平台 , 如智能手机、平板电脑等 , 因此其大小核相对而言更加偏向能耗这一部分 , 毕竟对于这些移动级设备来说 , 低能耗、长续航、低热量是首先需要解决的问题 。
但是对于PC而言 , 尤其是游戏本或桌面级PC来说 , 本身其实并不存在功耗和散热方面的担忧 , 因此英特尔P-Core+-E-Core混合架构设计 , 严格意义上来说并不等同于ARM架构的大小核 。
其实就“大小核”来说 , 首先要清楚的一点是 , 在一个大小核异构架构下 , 大核是相对于小核而大的 , 小核是相对于大核而小的 , 如果跨越系统平台去单纯说小核一定就小 , 大核一定就大 , 无疑是不够严谨的 。
那么英特尔的“大小核”与ARM的大小核究竟有何不同呢?
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首先明确的一点是 , 12代酷睿Alder Lake的E-Core并不是单纯意义上的小核心 。
因为在英特尔异构架构体系下 , Gracemont微架构的E-Core承担的是协同性的多线程吞吐性能提升 , 其实际性能超过了Skylake和Zen 2 , 而Skylake和Zen 2绝对不是小核心 , 它只是相对于Golden Cove的P-Core而言 , 能耗低一些 。
其次从命名来看 , Gracemont无疑是源自Atom这一脉 , 其上一代微架构为Tremont , 相对于Golden Cove微架构的P-Core而言 , Gracemont微架构的E-Core确实要小一些 , 但其实际性能相对于Tremont来说 , IPC提升超过20% 。
其实对于12代酷睿来说 , E-Core更重要的意义在于负责多线程任务的处理 , 如渲染、压缩/解压缩等等 。
而在Tremont上改进后的Gracemont , 其实在渲染方面有着非常出色的性能表现 。这源于其双前端六解码、以及整数浮点分离的设计 。要知道 , 这种设计在ARM架构的小核中是没有的 。
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此外英特尔在混合架构之下对缓存进行了扩容 , 在增加了P-Core的二级缓存和E-Core的每核二级缓存的情况下 , 英特尔同时在共享L3智能缓存上也进行了增强和扩容 。根据不同的核心数 , 英特尔12代酷睿处理器L3智能缓存最高提高到30MB , 有效提高内存数据量、降低延时 。