AMD Zen5架構(gòu)曝光 為何大家都用大小核

　　日前，有Moepc的曝料稱，傳說中的6nm Zen3+升級版架構(gòu)沒了，取而代之的是Zen3 XT或者叫Zen3 Refresh，也就是繼續(xù)深挖現(xiàn)有工藝架構(gòu)的潛力。下一代Zen4架構(gòu)將搭配臺積電5nm工藝，IPC性能提升將超過20%，支持DDR5內(nèi)存、PCIe 5.0總線，接口升級為AM5。

　　而再往后一代的Zen5結(jié)構(gòu)要大變，APU部分代號“Strix Point”，并且將會引入big.LITTLE大小核架構(gòu)，類似Intel Alder Lake 12代酷睿、Raptor Lake 13代酷睿，具體包括8個Zen5架構(gòu)的大核心、4個架構(gòu)不詳?shù)男『诵�。同時，內(nèi)存子系統(tǒng)會有較大變化。同時，Zen5家族會使用臺積電3nm工藝。

　　很長一段時間，處理器是不分大小核的，后來ARM搞出來big.LITTLE的大小核架構(gòu)，幾年后，蘋果也開始用大小核，并且在去年，在自家的MAC上開始替代英特爾。隨后，英特爾的Alder Lake也搞大小核，現(xiàn)在AMD也來跟風(fēng)了。

　　為何大家都用大小核呢?處理器未來會如何發(fā)展呢?

　　ARM的應(yīng)急之舉

　　big.LITTLE是ARM提出來的，ARM進(jìn)入手機(jī)行業(yè)很早，但是一直走低性能低功耗的路線，手機(jī)作為有續(xù)航要求的設(shè)備，功耗是第一位的。

　　2007年，蘋果發(fā)布第一代iPhone，用的是ARM11核心。此后，隨著智能手機(jī)性能需求的增長，ARM也一直在推出新的核心架構(gòu)，主頻也不斷上漲。手機(jī)功耗成了問題。

　　ARM從ARM11發(fā)展到ARM A8、A9，從單核進(jìn)化到雙核、四核，主頻從600mhz發(fā)展到1Ghz、1.4Ghz。功耗已經(jīng)控制不住了，發(fā)展到A15，規(guī)格已經(jīng)接近桌面處理器。

　　這個時候ARM提出big.LITTLE，用A7小核心來做日常低功耗需求，壓低整個處理器的性能功耗。根據(jù)任務(wù)來臨時切換。

　　手機(jī)的需求在低功耗狀態(tài)比較多，采用大小核方案的手機(jī)在續(xù)航上有優(yōu)勢，所以這個解決辦法被ARM繼承了下來，下一代就是A53+A57的方案，再后來是A55+A72、A55+A75、A75、A77、A78，一直用到今天的三簇。

　　蘋果一開始沒有用大小核心，還是用傳統(tǒng)大核心拉低頻的方式來控制功耗。

　　但是，在競爭中，蘋果發(fā)現(xiàn)不用大小核，在續(xù)航上就無法與競爭對手競爭。

　　隨后，蘋果也用了大小核心，蘋果把早期開發(fā)的核心改進(jìn)一下作為小核心使用，新開發(fā)的核心做為大核心。在A10上也采用大小核，每一代都改進(jìn)，一直到今天的A14和M1。

　　就是說，大小核出現(xiàn)，是ARM為了解決高性能處理器處理器應(yīng)用于手機(jī)的功耗問題，但是真正使用以后效果不錯，所以手機(jī)中普及了大小核方案。

　　英特爾的大小核

　　與手機(jī)相比，電腦對功耗的需求不那么敏感。所以盡管筆記本電腦也有續(xù)航要求，但是英特爾長期沒有理睬大小核的趨勢，還是用傳統(tǒng)的辦法，針對不同場景開發(fā)不同的處理器。

　　在超低功耗領(lǐng)域，英特爾有ATOM系列，高性能和主流領(lǐng)域另外設(shè)計核心。但是到了AMD重新利用Zen崛起之后，英特爾發(fā)現(xiàn)自己的方案有問題。

　　AMD的Zen2、Zen3都是小核心湊數(shù)量，單個核心功耗不高，幾個核心湊成一個CCD簇，然后有CCX連接多個核心。

　　這樣，AMD可以用比較低的成本湊出比較多的CPU數(shù)量，在需要計算能力的領(lǐng)域，AMD顯露出比英特爾高很多的性價比。

　　就是說，拼單核性能，大核心越大越好，而拼多核心總體性能，用同樣的晶體管，多個小核心比單個大核心有優(yōu)勢。

　　對于英特爾來說，自己的環(huán)形令牌網(wǎng)能夠承載的節(jié)點(diǎn)有限，比加核比不過AMD。那就把一個大核心變成幾個小核心。這樣，總核心數(shù)上來，比多核心計算，英特爾才能奪回優(yōu)勢。

　　這個做法順帶的好處，就是可以大幅度提升筆記本電腦在低負(fù)載下的續(xù)航，筆記本在商用辦公時對性能的需求很低，處理器跑很低的頻率就能滿足需求。而小核心跑低頻可以更加省電。這是附帶的效應(yīng)。

　　AMD的大小核

　　相比英特爾，AMD目前的大核心并不算太大，依靠制程和架構(gòu)的優(yōu)勢，Zen3在單核心和多核心性能上都碾壓英特爾。

　　但是，在Alder Lake 采用大小核之后，AMD會面臨困難，單核心性能打不過大核，多核心堆核，在數(shù)量上又堆不過小核。

　　在移動端，沒有小核心的處理器無法與有小核心的處理器抗衡。所以AMD也必須發(fā)展小核心。

　　對AMD來說，歷史上設(shè)計過的大核心，改一下都可以當(dāng)小核心用，如同當(dāng)年的蘋果。英特爾的小核心也來自于自家的低功耗獨(dú)立處理器。所以，AMD的跟進(jìn)也會很快。

　　我們現(xiàn)在跑的游戲，大約可以支持到8個線程運(yùn)行，所以，未來一段，各家很可能保留8個大核心或者四個大核心超線程8核心，而其他核心都是小核心。未來處理器的單核與多核性能也會有一個大提升。

　　對消費(fèi)者來說，最直觀的感受不是性能提升，而是筆記本電腦的續(xù)航更長了。未來筆記本電腦和手機(jī)一樣，亮屏工作一天會是常態(tài)。