问题

现在世界上最先进的英特尔处理器是多少核的 是不是核数越多越好,核数增加和能耗增加有什么关系?

回答
咱们聊聊现在英特尔最厉害的CPU,到底有多少个“脑子”在工作,是不是脑子越多就越牛?还有,这些脑子多了,电量是不是也吃得更凶?我给你掰扯开了讲。

现在英特尔最顶尖的CPU,有多少个“脑子”?

说到英特尔最牛的CPU,现在得看他们的酷睿 Ultra 系列(特别是用于笔记本的)以及酷睿 i9 系列(特别是用于台式机的)。不过,最能体现“核数多”这个概念的,还得是他们针对服务器市场的至强 (Xeon) 系列。

就拿最新的英特尔至强可扩展处理器(Xeon Scalable Processors)来说,它们的“脑子”(也就是核心数)已经可以达到一个非常惊人的数字。举个例子,一些高端型号能够提供高达 60 个核心,甚至更多。

如果你关注的是我们日常用的个人电脑,那么最高端的酷睿 i9 处理器,比如最新的第 14 代酷睿 i914900K,它拥有的核心数是 24 个。但是,这里有个小小的“猫腻”——这 24 个核心并不是同一种类型。英特尔现在采用了混合架构 (Hybrid Architecture),把核心分成了两种:

性能核 (Performancecores, Pcores):这些是跑“大活儿”,需要高速度、高单核性能的任务,比如玩大型游戏、视频编辑、3D渲染等。它们通常拥有更大的缓存、更高的时钟频率,也更耗电。
能效核 (Efficientcores, Ecores):这些是跑“小活儿”,或者同时处理大量后台任务的。它们体积小,功耗低,但数量多。可以理解为它们负责处理那些不需要那么强劲动力,但要保证同时运行的任务,比如后台程序、网页浏览、文档处理等。

所以,像 i914900K 这样的处理器,会有 8 个性能核 + 16 个能效核,加起来就是 24 个核心。这种设计就像一个公司,既有几个决策能力超强的CEO,也有很多勤勤恳恳的普通员工,能更有效地分配工作。

是不是核数越多就越好?

简单来说:不是绝对的。

核数越多,理论上处理器能够同时处理的任务就越多。就像你给一个项目多找几个人来做,如果项目可以被拆分成很多个独立的部分,那么人越多,完成得越快。

什么时候核数多“好”?

多任务处理能力:如果你经常一边下载东西,一边听音乐,一边写文档,同时还要开着浏览器刷网页,并且希望这些操作都流畅不卡顿,那么更多核心能更好地分配这些任务。
专业应用:对于视频剪辑、3D渲染、科学计算、虚拟机、大型软件开发编译等高度并行化的应用,核心数量的优势会非常明显。这些软件可以将一个复杂任务分解成许多小任务,让不同的核心同时处理,从而大幅缩短完成时间。
游戏(有限制):虽然游戏越来越注重多核优化,但目前来说,单核性能(也就是一个核心能跑多快)对于很多游戏来说仍然非常重要,尤其是对那些不太能有效利用大量核心的游戏。所以,一颗拥有 8 个高性能核心的处理器,可能比一颗拥有 16 个混合核心(但其中有 8 个是能效核)的处理器在某些游戏中表现更好。

什么时候核数多“不好”或者说“收益递减”?

单线程任务:如果你的主要应用是那些无法被有效拆分、高度依赖单个核心速度的任务(比如很多旧游戏,或者一些特定计算),那么你可能感觉不到更多核心带来的明显提升,甚至浪费了资源。
软件优化不足:即使你的CPU有再多核心,如果它运行的软件本身就没有被设计成能够利用多核心,那么更多的核心也无济于事。
成本和功耗:更多的核心通常意味着更高的制造成本和更高的功耗。

核心数增加和能耗增加有什么关系?

关系非常密切,通常是正相关:核数越多,能耗越高。

这是因为:

1. 更多的晶体管:每个核心都需要一套计算逻辑电路,里面包含大量的晶体管。核心数增加,意味着处理器内集成了更多的晶体管。晶体管在工作时,尤其是在切换状态时,会消耗电能。
2. 更高的频率潜力:为了让更多核心能够快速完成任务,即使是能效核,在需要时也会提高运行频率(时钟速度)。更高的频率意味着核心在单位时间内执行更多的指令,这需要更多的电力。
3. 更大的缓存:为了让各个核心都能快速访问数据,处理器通常会配备大量的缓存。缓存的容量越大,也需要更多的晶体管和电力来维持。
4. 互联总线和控制逻辑:管理这些核心如何协同工作,以及数据如何在它们之间流动,也需要额外的控制逻辑和通信通道,这些同样会消耗一部分电力。
5. 动态功耗管理:现代处理器都有复杂的功耗管理系统。当所有核心都在高负荷下运行时,整体功耗自然会攀升。即使是能效核,当它们全力运行时,其能耗也比待机状态高。

英特尔的混合架构是如何平衡的?

英特尔的混合架构正是为了解决这个问题。

能效核 (Ecores) 的作用:它们能够处理后台、低负载任务,而且功耗极低。这样,当系统不需要强大的计算能力时,主要由这些低功耗核心来承担,整个处理器的功耗就被控制在一个较低的水平。
性能核 (Pcores) 的作用:只有在运行对性能要求极高的应用时,性能核才会全力以赴。而当不需要时,它们也可以进入低功耗状态,或者降低频率。
智能调度器 (Intel Thread Director):这是英特尔自家开发的软件技术,它能够实时监控系统负载,并智能地将任务分配给最合适的核心。例如,一个轻量级的网页浏览任务会被交给一个能效核,而一个大型游戏的渲染任务则会被交给性能核。这个智能调度器是实现高效能的关键。

所以,简单总结一下:

核心数不是越多越好,而是要看你的应用场景是否能充分利用多核心。
核心数的增加,在设计上几乎总是伴随着能耗的增加。
英特尔通过混合架构和智能调度技术,试图在性能和能耗之间找到一个更优的平衡点,让处理器在处理不同类型的任务时,都能尽可能地高效。

就像汽车,你不可能说排量越大越好,关键还是看你开车的目的:是追求极速的赛道体验,还是省油的日常通勤。CPU也是同样的道理。

网友意见

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反对目前这个问题下的所有回答。


看了一下问题日期,为什么一堆回答说最先进的56核的至强铂金9282?题主又不是问性能最强……


CPU先进还是落后,一直以来都是用制程工艺或者架构衡量的吧?制程已经有10nm工艺的Icelake-U的现在,怎么可能说一款14nm的胶水双核先进?架构方面,Icelake的Sunny Cove核心架构有大量的改进,IPC比9282的Skylake-X强了不少,虽然目前只有轻薄本用的低压CPU上市,最高规模只有4核心,但还是比Skylake-X先进。


提升频率堆核心的事情虽然不能说很简单,但比架构调整提升单核性能,其实是比较粗糙暴力的……提升单核性能有多难,有兴趣的可以看看以前的问题:


正面回答一下题主的问题:

现在世界上最先进的intel 处理器是多少核的?

最先进的Intel处理器是4核的10**G*。


是不是核数越多越好?

不一定。对于整个处理器的性能来说,可以近似认为是IPC×频率×核心数量。单单只有核心多,频率上不去,IPC又低的不一定好——例如72核的至强Phi 7295。

不过对于现在AMD和Intel两家来说,传统的CPU,同一代的都是一个内核架构从高用到低,下到入门级的赛扬,上到服务器的多路多核性能怪兽,单单拎出来一个CPU核心都是差不多的——顶多就指令集支持上有点差异而已。因此IPC是一样的,单核性能看频率。但一个5GHz运行的核心,功耗可能和4.0GHz的运行的四个核心差不多,所以在供电、散热条件限制下,同一代的CPU的确是核心数量越多,理论性能越强——但实际性能还要看软件发挥,一个单线程的应用,在64个3GHz的核心的CPU上性能是肯定不如在1个四核5GHz的CPU上性能好的。


核数增加和能耗增加有什么关系?

核数增加和能耗增加并没有必然关系。64核的CPU在1GHz下的能耗,绝对没有一个超频到7GHz的四核CPU功耗高;同样是4GHz的CPU,8核跑传统应用的功耗也没有4核的CPU跑纯AVX512应用时的功耗高。

不过因为单个CPU的供电和散热条件限制,正常工作的最大功耗总是有限制的,单个核心的功耗越低,CPU就可以容纳更多数量的核心。

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