TechWeb 文 / 新喀鸦
随着科技的不绝 进步，英特尔推出了“巨细 核”CPU以试图在性能和功耗之间找到均衡 。然而，这一创新是否只是应对当前市场挑衅 的一种过渡方案？本文将深入探究 其背后的计划 理念，分析在实际 应用中面对 的任务 调治 挑衅 ，并预测 其将来 发展趋势，为读者带来全新的思考 视角。
“巨细 核”之缘起
2021年10月，英特尔发布了第12代酷睿处理 惩罚 器，正式引入了“巨细 核”计划 ，也就是官方口中的“异构多核”。
当时 ，英特尔的竞争对手（苹果、AMD）大概率能用上台积电5nm工艺，而英特尔大概只能利用 Intel 7工艺。要知道，台积电5nm工艺险些 可以算是领先了Intel 7工艺一个大版本，采取 5nm工艺制造的CPU性能更强且更加省电。在工艺短期内无法突破瓶颈的环境 下，英特尔决定在芯片计划 方面“整个活”，“巨细 核”方案应运而生。
对于一款CPU来说，我们可以采取 PPA举行 评估，即：Performance（性能）、Power（功耗）、Area（尺寸）。换句话来说，芯片的计划 目标 是实现更高的性能、更低的功耗和更小的面积。
英特尔的“大核”：最大限度地进步 单线程性能和相应 速率 。从PPA的角度来看，就是优先堆性能，功耗和尺寸不是很在意。不外 如许 的结果 就是性能上限很高，但能效（每瓦可提供的性能）很差。
英特尔的“小核”：为当代 多任务 处理 惩罚 提供可扩展的多线程性能和高效的背景 任务 卸载。从PPA的角度来看就是用不是很大的功耗和尺寸实现不错的性能。如许 做的结果 就是能效很高，但性能上限会差一些。
抱负 环境 下，将高性能的大核与高效能的小核融合，可以或许 机动 地应对各类任务 挑衅 。在这种模式下，轻量负载任务 可以分配小核行止 理 惩罚 ，功耗大大低落 ；大核则可以专注于重负载任务 ，无需操劳别的 轻量任务 。对于条记 本电脑等移动装备 来说，这种模式还可以低落 发热量，加强 续航本领 。
然而实际 并不抱负 。
任务 调治 的困难
“巨细 核”在电脑上的终极 表现 取决于很多 方面的因素。由于电脑上的应用每每 是直接跟操纵 体系 “打交道”，因此操纵 体系 的任务 调治 机制成为了最关键的一环。由于采取 了“巨细 核”方案计划 的CPU内部集成了两种差别 性能的核心 ，这就造成了在调治 层面上会比单一核心 架构更为复杂。调治 这两种核心 时，必要 思量 到它们各自的特点和性能差别 ，从而增长 了调治 的复杂性。
我们在这里简单 分析一下天下 上两大体系 厂商——苹果和微软分别是怎样 办理 这个题目 的。
起首 从体系 调治 战略 上看：苹果搞QoS比微软早，而且还比微软细。
根据苹果官网上的文档表现 ，苹果的开辟 者可以设置进程 的QoS品级 ，然后体系 可以根据QoS优先级来调治 。
别的 根据文档日记 表现 ，该文档最初更新于2014年7月，末了 更新于2016年9月。也就是说苹果这套“办理 方案”已经搞了大概10年。在这10年间，应用和体系 之间的磨合已经告竣 了默契，每个程序应该跑大核大概 小核已成定命 。
而微软方面则是在Windows 10 1709版本才参加 根本 的QoS战略 。而且这个QoS战略 做得比力 粗糙，比如 对于差别 窗口状态下的服务质量仅分成了高、中、低三挡。
因此从体系 调治 战略 上看，苹果胜。
之后我们从软件生态和应用方面看：苹果的软件供应商更听话，更加乐意 共同 苹果去优化适配“巨细 核”。
由于很多 苹果用户风俗 于从“苹果市肆 ”下载应用程序。而应用程序想要上架“苹果市肆 ”必要 服从苹果的相干 规范。以是 对于苹果来说，让整个生态适配巨细 核计划 是比力 轻易 的。而对于微软来说，微软长期 的战略 是保持强大 的兼容性。比如 一些很老旧的软件放在新体系 上仍旧 可以或许 运行。不外 这些老旧软件肯定是没有QoS战略 的，而对于微软来说并没有办法逼迫 让老旧软件的原始开辟 者返来 更新软件。以是 老旧软件对于“巨细 核”方案的适配工作着实 很难推进。而对于新软件来说，它也并不肯定 要写QoS战略 。毕竟 “微软应用市肆 ”的存在感非常低，微软没有太好的办法逼迫 软件商去适配“巨细 核”方案。
因此从软件生态和应用方面看，苹果再次得胜 。
以是 从这个局面上看，英特尔要想搞“巨细 核”CPU，去抱苹果大腿才是最优选择。
但是，英特尔已经没有这个选项了。英特尔在搞“巨细 核”的时间 ，苹果那边 已经开始要利用 本身 的CPU了，也就是M1系列。以是 英特尔“巨细 核”CPU+苹果体系 的组合根本 上是不太大概 了。这种环境 下斲丧 级市场上也就重要 是Windows+英特尔“巨细 核”方案了。
固然 微软在“巨细 核”适配方面不太给力，但英特尔方面着实 也没有完全躺平。英特尔推出了硬件线程调治 器（Thread Director），英特尔硬件线程调治 器通过辨认 每个工作负载的级别并利用 其能源和性能内核评分机制，资助 操纵 体系 将线程调治 到性能和服从 最佳的内核上。但是官网上关于硬件线程调治 器有如许 一段形貌 必要 留意 ：“向操纵 体系 提供运行时反馈，以便针对任何工作负载做出最佳决定 。”
也就是说“硬件线程调治 器”可以向操纵 体系 提出任务 调治 的相干 发起 ，但操纵 体系 听不听它的就是另一个题目 了。
以是 “硬件线程调治 器”并不是一个可以独立办理 题目 的方案，很洪流 平 上还是 必要 依靠 微软的共同 。而且英特尔这边也必要 相称 长的时间打磨本身 的调治 算法，才华 让这种调治 方式精良 运行。
Intel 3工艺与至强6
“巨细 核”劈头 于工艺掉队 ，终极 大概 会由于 工艺进步而竣事 。
从英特尔前不久发布的至强6系列处理 惩罚 器中，就可以看出一些端倪。
至强6处理 惩罚 器分成了两大产物 系列——能效核处理 惩罚 器以及性能核处理 惩罚 器。此中 能效核处理 惩罚 器专门针对高核心 密度和规模扩展任务 所需的高效能优化，而性能核处理 惩罚 器则面向盘算 麋集 型和AI工作负载所需的高性能举行 优化，两者架构兼容，共享软件栈和开放的软、硬件供应商生态。
简言之，至强6系列处理 惩罚 器回到了之前的“传统”计划 思绪 。
而这背后的缘故起因 ，是由于 至强6能效核处理 惩罚 器用上了Intel 3制程工艺。与上一个制程节点Intel 4相比，Intel 3实现了约0.9倍的逻辑微缩和17%的每瓦性能提拔 ，高于业界一样平常 标准 。别的 ，英特尔对EUV（极紫外光刻）技能 的运用更加娴熟，在Intel 3的更多生产工序中增长 了对EUV的应用。Intel 3还引入了更高密度的计划 库，提拔 了晶体管驱动电流，并通过镌汰 通孔电阻优化了互连技能 堆栈。英特尔如今 所利用 的Intel 3工艺已经不再显着 掉队 于偕行 。
如许 一来，英特尔假如 回归到“每个处理 惩罚 器中只有一种核心 ”的“传统”模式，那么操纵 体系 的调治 就会相对更轻易 。用户的选择也会变得更轻易 ，可以根据利用 场景来选择本身 必要 的产物 线。
全面回归“传统”计划 非一朝一夕
至强6处理 惩罚 器的问世为斲丧 级“巨细 核”CPU带来了一种全新的发展思绪 。在当前工艺不绝 进步的配景 下，对峙 巨细 核计划 好像 没有那么须要 。回归至"传统"的计划 理念可以简化复杂的任务 调治 题目 ，确实成为了一种可行的战略 。然而，即便有如许 的想法，实际 推行起来却并非易事。
如今 英特尔固然 有了Intel 3工艺，但由于新工艺本钱 高、产能有限，全面遍及 应该还必要 很长的时间。就比如 英特尔于2023年10月发布的最新的第14代酷睿处理 惩罚 器仍旧 利用 Intel 7工艺，连Intel 4工艺都没有效 上。
而且“巨细 核”方案在低功耗装备 上的上风 确实存在。以是 英特尔要放弃“巨细 核”方案应该会从功耗不敏感的台式机处理 惩罚 器入手，之后循规蹈矩 再到条记 本平台。举例来说，即将在本年 第三季度面世的针对条记 本平台的Lunar Lake处理 惩罚 器，依然相沿 了巨细 核计划 。这一选择无疑表明，在将来 几代的条记 本平台CPU中，巨细 核计划 仍将占据主导职位 。（新喀鸦）
