「Intel is back.」
英特爾CEO 帕特·基辛格在接受 CRN 雜志采訪時，自信地向公眾宣布道。
在過去的一年里，這個芯片行業(yè)的藍(lán)色巨人過得并不輕松，先是老合作伙伴蘋果宣布從 x86 架構(gòu)轉(zhuǎn)移到 Arm 架構(gòu)，再到今年 1 月臺式機(jī) CPU 的份額首次被老對手 AMD 超越，英特爾面臨的挑戰(zhàn)變得越發(fā)嚴(yán)峻。
基辛格——這位闊別英特爾 11 年再回歸掌旗的新任 CEO，在近期公布了英特爾接下來的計(jì)劃：5 年進(jìn)行 4 次架構(gòu)升級，在 2024 年趕上對手，在 2025 年超越對手，以超越摩爾定律的速度重回行業(yè)之巔。
這是個充滿挑戰(zhàn)的目標(biāo)。
蘋果在闊別一年后拿出的 M1 Max 證明了自己在 Arm 架構(gòu)上強(qiáng)悍的研發(fā)能力；聯(lián)手臺積電不斷改進(jìn) Zen 架構(gòu)處理器的 AMD，在桌面級處理器上也隱約顯現(xiàn)出領(lǐng)先的姿態(tài)。
英特爾如果想要證明自己有超越對手的決心，沒有什么比拿出一個好產(chǎn)品來得更有說服力。
而英特爾最新發(fā)布的代號為 Alder Lake 第 12 代酷睿桌面級處理器，就是它在這場「馬拉松」上邁出的第一步。
x86 最具顛覆性的一次變化
在了解新一代酷睿的各種新技術(shù)前，相信很多朋友最好奇的是 12 代酷睿的性能到底能不能打，那就讓我們先跳過技術(shù)介紹，直接快進(jìn)到性能對比環(huán)節(jié)。
先來看看 i9-12900K 在內(nèi)容創(chuàng)作和游戲上的表現(xiàn)。
在 Adobe Premier、Adobe Lightroom 和 Adobe After Effects 三款常用后期軟件的表現(xiàn)上，i9-12900K 與上一代的 i9-11900K 相比都有著大幅度的提升，其中 AE 的提升更是翻了一番。
而在游戲表現(xiàn)上，i9-12900K 和 i9-11900K 以及 AMD 的旗艦處理器 Ryzen 5950X 相比，在大部分測試游戲里都有著不同幅度的領(lǐng)先，其中領(lǐng)先幅度最高達(dá) 30%。
需要注意的是，Intel 補(bǔ)充聲明了該測試是在 Windows 11 平臺上進(jìn)行，考慮到 AMD 處理器在 Windows 11 的性能表現(xiàn)還有待優(yōu)化，兩者游戲性能的對比并不一定完全準(zhǔn)確。
但毋庸置疑的是，和上一代相比，i9-12900K 游戲性能提升非常明顯，其中像《英雄聯(lián)盟》的網(wǎng)游提升幅度甚至超過 40%。
被吐槽了多年擠牙膏的英特爾忽然突飛猛進(jìn)，確實(shí)叫人很不習(xí)慣。在 12 代酷睿上有很多首發(fā)亮點(diǎn)值得關(guān)注：
首款采用 Intel 7（10nm Enhanced SuperFin）制成工藝的桌面處理器
首款采用混合架構(gòu)設(shè)計(jì)的 x86 桌面處理器
首發(fā)支持 DDR5 內(nèi)存
首發(fā)支持 PCIe5.0 標(biāo)準(zhǔn)
其中，全新的混合架構(gòu)設(shè)計(jì)被英特爾稱為「x86 平臺最具顛覆性的一次變化」，這也是第 12 代酷睿性能大增的重要因素。
過去無論是 AMD、英特爾的 4 核、8 核還是 16 核等多核處理器都采用的是「同構(gòu)多核」架構(gòu)，即各個核心的結(jié)構(gòu)完全相同，地位也相等，既可以共享相同的代碼，也可以讓每個核心分頭行動。
而像「異構(gòu)多核」結(jié)構(gòu)則多見于 Arm 等處理器，在處理器中區(qū)分大小核心，大核心負(fù)責(zé)核心運(yùn)算，小核心則負(fù)責(zé)低功耗的任務(wù)，各司其職提高能效比。
第 12 代酷睿的混合架構(gòu)，簡單來說就是從原先的「同構(gòu)多核」邁向了「異構(gòu)多核」，將原本均一的核心區(qū)分為性能核（P-core）和能效核（E-core），新的設(shè)計(jì)思路讓第 12 代酷睿在真實(shí)的多任務(wù)處理上有了性能大提升。
英特爾一共發(fā)布了 6 款處理器，分別是 8P+8E 16 核心、24 線程的 i9-12900K、i9-12900KF；8P+4E 12 核心、20 線程的 i7-12700K、i7-12700KF ；6P+4E 10 核心、16 線程的 i5-12600K、i5-12600KF
以 i9-12900K 為例，其核心架構(gòu)分為 8 個 P-core，8 個 E-core，其中 P-core 支持超線程，共 24 線程。
采用了新的 Golden Cove 架構(gòu)的 P-core 在單核性能上比 10 代和 11 代酷睿都有很大提升，基準(zhǔn)頻率達(dá) 3.2GHz，睿頻最高 5.1GHz，睿頻 Max 3.0 加速最高 5.2GHz。
P-core 相比 10 代酷睿提升達(dá) 28%，看來升級 10nm 制成工藝確實(shí)對性能有明顯提升。
E-core 的性能也同樣亮眼。在 Arm 等傳統(tǒng)的「大小核」架構(gòu)中，小核的性能往往遠(yuǎn)不如大核，但 E-core 與 P-core 的單核性能并沒有這么懸殊，E-core 比 10 代酷睿的單核性能還稍高，基準(zhǔn)頻率達(dá) 2.4GHz，睿頻最高 3.9GHz。
這也印證了英特爾的說法：異構(gòu)架構(gòu)并不是為了省電而生，而是為了更好地提升效能，可以說是一根「雙管齊下」的牙膏。
P+E 的混合結(jié)構(gòu)對多線程處理能力的提升是顯著的，i9-12900K（241W）相比 i9-11900K（250W）的多核性能要高 50%，并且功率還要更低，不僅「跑得快」還「不吃草」。
混合結(jié)構(gòu)帶來的另一大好處就是有更好的能效比，還是以 i9-12900K 為例，即使將它的功率降至 125W，它的多核性能也比上一代強(qiáng) 30%，再降至其四分之一 65W，仍能與之持平。
換句話說，現(xiàn)在再用它組一臺 100W 左右的迷你電腦，性能就能趕上目前 250W 處理器的效能，確實(shí)是一次大幅度的技術(shù)進(jìn)步。
Windows 11 才是 Alder Lake 的最佳拍檔？
第 12 代酷睿的性能混合架構(gòu)面臨的首要挑戰(zhàn)，就是如何高效地調(diào)度 P-core 和 E-core 不同的兩種核心。
在最理想的情況下，一些對計(jì)算要求比較高的工作應(yīng)該優(yōu)先交給 P-core 處理，而一些像后臺常駐應(yīng)用則可以交給 E-core。
為此，英特爾開發(fā)了 Intel Thread Director（硬件線程調(diào)度器）功能，直接內(nèi)置在 CPU 核心的硬件之上，配合 Windows 11 進(jìn)行線程調(diào)度。
簡單來說，像一些常規(guī)標(biāo)量運(yùn)算、向量浮點(diǎn)驗(yàn)算、機(jī)器學(xué)習(xí)等有高性能需求的負(fù)載線程，都會由調(diào)度器優(yōu)先分配給 P-core 的最優(yōu)核上。
而當(dāng)有優(yōu)先級更高的負(fù)載出現(xiàn)時，本來在 P-core 上跑著的簡單負(fù)載就會被轉(zhuǎn)移到 E-core 上，讓 P-core 騰出功夫處理這些任務(wù)，這個調(diào)度過程由 Windows 11 來自主完成。
其中游戲直播便是一個典型的多任務(wù)場景。在游戲直播的過程中，處理器需要一邊計(jì)算游戲圖像，一邊將游戲畫面推流到直播平臺，這時 P-core 就能負(fù)責(zé)高性能的圖像處理，而 E-core 則負(fù)責(zé)可以后臺持續(xù)的畫面推流，分擔(dān)計(jì)算壓力。
基于混合架構(gòu)，像游戲直播、視頻剪輯等多任務(wù)場景的處理性能都會有一個很大的提升，不過這也基于一個前提：Windows 11 系統(tǒng)能夠識別不同的應(yīng)用程序并自動調(diào)度線程。
如果用戶還在使用 Windows 10 系統(tǒng)，高效的混合架構(gòu)還能發(fā)揮出作用嗎？
英特爾稱 Intel Thread Director 是基于 Windows 11 平臺開發(fā)的，因此 Windows 10 并不能使用這種最有效的調(diào)度方式。
不過由于英特爾在 Windows 10 平臺上開發(fā)過同樣是混合架構(gòu)的 Lakefield，Windows 10 也基本可以識別出 P-core 和 Ecore，并根據(jù)自己內(nèi)建的工作調(diào)度策略來進(jìn)行工作任務(wù)分配。
在大多數(shù)用戶場景下，用戶都很難感知到第 12 代酷睿在 Windows 10 和 Windows 11 的性能區(qū)別。
但對于一些像 Benchmark 等性能測試軟件，如果 Windows 10 沒有將所有負(fù)載都調(diào)度在 P-core 上，那么還是有可能得到差異比較明顯的測試結(jié)果。
新的技術(shù)變革才剛剛打響
Lakefield 處理器
英特爾對混合架構(gòu)的構(gòu)想由來已久，在 Alder Lake 之前，英特爾在 2018 年就曾推出過 1+4 混合核心設(shè)計(jì)的 Lakefield 移動處理器，并在 2020 年推出了相應(yīng)產(chǎn)品。
作為英特爾初次試水混合架構(gòu)之作，Lakefield 的設(shè)計(jì)更接近傳統(tǒng)的「大小核」概念，其核心架構(gòu)由 1 顆第 10 代 i3、i5 等級的 Sunny Cove 核心與 4 顆 P 系列 Atom 等級的 Tremont 核心組成。
Lakefield 總體而言并不算是一次成功的嘗試，由于它面向的是移動端平臺，英特爾更側(cè)重于增加其電池續(xù)航時間，這種取舍導(dǎo)致它的處理性能并不突出。
Galaxy Book S 圖片來自：CNET
在推出了 Galaxy Book S、ThinkPad X1 Fold、Surface Neo 等幾款輕薄型產(chǎn)品后，Lakefield 很快便進(jìn)入了產(chǎn)品末期，并于在今年年中停產(chǎn)。
出師未捷的 Lakefield 讓英特爾累計(jì)了很多設(shè)計(jì)混合架構(gòu)的經(jīng)驗(yàn)，這也被應(yīng)用在了 Alder Lake 的研發(fā)上，例如重要的 Thread Director 線程調(diào)度器，便是基于 Lakefield 上的早期版本開發(fā)而來。
Alder Lake 和 Lakefield 最大的差異就在于，Alder Lake 的混合架構(gòu)是以性能為優(yōu)先設(shè)計(jì)，其 E-core 已經(jīng)達(dá)到了第 10 代酷睿同頻率下的單核性能，幾乎相當(dāng)于 Lakefield 的「大核」。
因此套用傳統(tǒng)的「大小核」結(jié)構(gòu)解釋 Alder Lake 的性能混合架構(gòu)并不完全準(zhǔn)確，因?yàn)槠?P-core 和 E-core 的性能、地位之差要比傳統(tǒng)概念來得更小。
有了單核性能表現(xiàn)不俗的 E-core 加入，Alder Lake 能夠以更低的能耗提升 CPU 的多線程多任務(wù)處理性能，而不用一味地打磨、堆砌 P-core，以此達(dá)到更好的能耗比，這不僅對桌面級平臺有顯著意義，在筆記本上也能發(fā)揮出更大的作用。
根據(jù)英特爾公布的消息，第 12 代酷睿桌面端和移動端都是基于 Intel 7 工藝制成，并且都采用了全新的混合架構(gòu)，新的 Alder Lake 只是個開始。
這不禁讓人期待，接下來登場的混合架構(gòu)第 12 代移動端（6+8，共 20 線程）和超低功耗端處理器（2+8，共 12 線程）會給筆記本、Windows 平板等設(shè)備帶來怎樣優(yōu)秀的能耗比表現(xiàn)，接下來要發(fā)布的輕薄本或游戲本很可能要迎來一次性能爆發(fā)。
本文來自微信公眾號 “愛范兒”（ID：ifanr），作者：黃智健，36氪經(jīng)授權(quán)發(fā)布。
