7 kõigi aegade parimat protsessorit

Kui te ei otsi suurimat võimalikku kaadrisagedust või ei taha ehitada võimsat tööjaama, pole protsessor arvuti loomise protsessi kõige põnevam osa. Muidugi on lahe näha palju südamikke ja kõrgeid taktsagedusi, kuid enamik meist tahab lihtsalt mänge mängida ja selleks pole vaja midagi erilist. See on põhjus, miks me saame aru, millal tõeliselt suurepärane protsessor tuleb; see annab meile põhjust vaimustuda komponendist, mis tavaliselt pole nii oluline.

Arvestades, et kõige varasemad protsessorid tulid välja aastakümneid tagasi, on raske valida 50 parimat kiipi, rääkimata seitsmest parimast. Järjepidevuse huvides keskendun tarbijatele suunatud kiipidele, mis on välja antud alates 90ndate lõpust (mis hõlmab kõike, mida võiksime pidada kaasaegseks). Kuid paljusid neist valikutest mõjutavad ka nende andmekeskused ja mobiilsed kolleegid, mida ma arutan. See nimekiri pole kaugeltki kõikehõlmav, kuid see hõlmab mõningaid CPU ajaloo suurimaid pöördepunkte.

1 Athlon 1000: AMD murrab GHz barjääri

Lauaarvutite protsessorite moodsa ajastu algus algas 90ndate lõpus, kui Intel tõi turule oma Pentium II protsessorid ja AMD oma K6 kiibid. Need olid ühed esimesed protsessorid, mida auväärsetel veebisaitidel, nagu näiteks, üle vaadati Anandtech ja Tomi riistvara, mis sai võimalikuks tänu Interneti tipptehnoloogiale ja asjaolule, et inimesed said osta jaemüügist üksikuid arvutikomponente, mitte ei pea ostma tervet arvutit.

Intel ja AMD olid samuti vaid mõne aasta kaugusel pöördelisest juriidilisest võitlusest, mis lõpuks otsustas AMD kasuks, andes ettevõttele õiguse teha oma x86 protsessorid. AMD jõudis Inteli kiipide valmistamiselt sellistele seadmetele nagu IBMi personaalarvuti oma protsessorite kavandamiseni ja tootmiseni, konkureerides otseselt Inteli omadega. AMD protsessorid olid üldiselt madalama hinnaga kui Inteli omad, et olla konkurentsivõimelised, ja lõpuks otsustas AMD, et on aeg kullale minna.

1999. aasta suvel tutvustas AMD oma Athloni protsessorite seeriat, mis sai nime iidse ajaloo järgi. Kreeka sõna "võistlus". Seoses Inteli Pentium III kiipidega, mis tulid välja vaid paar kuud varem, Anandtech leidis, et see oli Athlon 650 (sagedusega 650 MHz), mis oli uus protsessori meister. Huvitaval kombel ei suutnud Inteli Pentium III 650 (samuti taktsagedusega 650 MHz) ühtida Athlon 650-ga, mis näitab, et AMD arhitektuurne disain oli Inteli omast parem.

Mõne uue kuu jooksul käisid AMD ja Intel edasi-tagasi ning suurendasid üksteist kõrgema taktsagedusega Athlonide ja Pentiumitega, võisteldes GHz barjääri murdmise nimel. Lõpuks aga see oli AMD Athlon 1000, mis ületas finišijoone 2000. aasta alguses. Inteli Pentium III 1 GHz käivitati vaid kaks päeva hiljem, kuigi see oli rahul sellega, et ta oli parem kiip. Siiski sai Athlonist legendaarne kiip, mis pani AMD lauale.

2 AMD Athlon 64 3000+: tulevik on AMD64

Üsna varsti pärast seda, kui AMD ja Intel GHz tõkkest läbi murdsid, oli Inteli kord kuumust üles keerata. Ettevõte tõi oma esimese Pentium 4 protsessori turule 2000. aasta lõpus, mille aluseks oli arhitektuur NetBurst, mis on mõeldud selge eesmärk saavutada kõrgeid taktsagedusi ja iga NetBursti uus põlvkond annaks kõrgemaid sagedusi kui viimane. See tagas, et Intel ei saanud kellakiiruse võidusõidus üllatuseks, nagu see oli olnud Athloniga.

Samal ajal oli aga uus võidujooks: 64-bitise andmetöötluse oma. Sel hetkel oli x86 arhitektuur vaid 32-bitine ja ilmselgelt suudavad 32 ühte ja nulli salvestada palju vähem andmeid kui 64. Sel eesmärgil tutvustas Intel 2001. aastal arenevale serveriprotsessorite turule 64-bitist Itaniumi arhitektuuri. Kuid oli kaks probleemi: Itanium oli mõeldud ainult serveritele ja seda ei tulnud kunagi lauaarvutitesse ning Itanium ei olnud x86 ja seega ei saanud käitada x86 tarkvara. Need kaks tegurit lõid suurepärase võimaluse teatud ambitsioonikale Inteli rivaalile. Selle perspektiivi silmas pidades on umbes 20 aastat hiljem x86 tarkvara ikka veel töölaua- ja serveriprotsessorite jaoks oluline.

Kuigi AMD ei toonud aastatel 2000–2002 välja maad vapustavaid Athloneid, oli sellel mõjuv põhjus. Ettevõte arendas protsessoreid 64-bitise versiooniga x86, nimega AMD64. Athlon 64 seeria tutvustas AMD64 arhitektuuri peavoolu ja see debüteeris mudelitega Athlon 64 3200+ ja Athlon 64 FX-51 2003. aasta lõpus. Saate tõeline staar oli aga Athlon 64 3000+, mis tuli turule vaid mõni kuu hiljem hinnaga 200 dollarit, mis on poole odavam kui 3200+ ja Inteli 32-bitine Pentium 4 3,2 GHz. Oma ülevaates, Anandtech avastas, et 3000+ jäi mõlemale CPU-le alla, mistõttu on see suurepärane väärtus ja taskukohane 64-bitine kiip.

Kuid see ei puudutanud ainult töölauda. AMD 64-bitistel Opteroni serveriprotsessoritel (mis jõudis turule enne Athlon 64) oli tänu x86-le Itaniumi ees märkimisväärne eelis. Lõpptulemusena saavutas AMD serveriturul üle 25% turuosa. Athlon 64 sai päris hästi hakkama ka Pentium 4 vastu, mis kukkus, kuna oodatud sageduse tõus ei suutnud realiseeruvad, pannes hukka NetBursti arhitektuuri, mis oli ohverdanud olulisi funktsioone nende olematu kella jaoks kiirus kasvab. Kuigi Athlon 64 ja algne Opteron kuuluvad AMD parimate protsessorite hulka, Pentium 4 ja Itanium on Inteli ühed halvimad.

3 Intel Core 2 Duo E6300: Intel tapab lõpuks Athloni

Intelil oli õnne käes. NetBurst läks imeks, Itanium ei töötanud ja AMD kogus võite. Esimene asi, mida Intel selle olukorra parandamiseks tegi, oli originaalseadmete tootjatele meeldida HP ja Dell saavad Inteli protsessorite kasutamise eest allahindluste kaudu palju raha, mida võib nimetada altkäemaksuks. Kuigi need allahindlused olid kaheldava seaduslikkusega, aitasid need Intelil säilitada oma traditsioonilist domineerimist ja muutsid AMD kasu lauaarvutite ja serverite osas. Kuid Intel ei suutnud neile ettevõtetele jätkuvalt miljardeid dollareid anda. See vajas uhiuue arhitektuuriga uhiuut protsessorit.

Sisenege Inteli legendaarsesse Core-arhitektuuri, mis debüteeris 2006. aastal algselt sülearvutitele ja seejärel Core 2 seeriaga lauaarvutitele. Core ehitati algusest peale ja see oli oluline muudatus võrreldes vana NetBursti arhitektuuriga, mis vahetas käske kella (või IPC) kohta taktsageduse suurendamise vastu. NetBurstiga see ei õnnestunud, kuna taktsageduse tõus langes 2000. aastate alguses kuni keskpaigani märkimisväärselt, nii et Core keskendus IPC kasvule nagu AMD tegi Athloniga. Intel tahtis seda muidugi paremini teha kui AMD ja ettevõte seda ka tegi.

Core 2 seeriast oli üsna palju raskeid lööjaid, näiteks neljatuumaline Core 2 Extreme X6800, mis võitis sõna otseses mõttes iga võrdlusaluse sisse Anandtech's testimist ja Core 2 Quad Q6660, kõrgema klassi neljatuumalist, mis sobis suurepäraselt mitmelõimelise töökoormuse jaoks. Kuid üldiselt oli parim protsessor Core 2 Duo E6300, 180-dollarine kiip, mis oli oma laos üsna korralik. 1,86 GHz sagedusega ja seda saab kiirendada peaaegu 2,6 GHz-ni, mis asetab selle samale tasemele palju kõrgema klassi Inteli ja AMD protsessorid.

Core 2 pühkis põrandat Athloniga, kaubamärgiga, mis oli Intelile pärast debüüdi 1999. aastal palju probleeme tekitanud. Kuigi on raske öelda, kas Intel tõesti vääris kogu AMD turuosa kasvu kogu protsessoriturul tagasi pöörata, võib vähemalt öelda, et Core 2 võidab võrdlusalustes Athloni ausalt ja kindlalt. Intel ei olnud sellegipoolest saamisega rahul. See tahtis täielikku võitu.

4 Intel Core i5-2500K: protsessor, mis peaaegu ajas AMD pankrotti

Järgmise viie aasta jooksul edestas Intel AMD-d nii tehnoloogiliselt kui ka rahaliselt. AMD püüdis konkureerida oma Phenom-seeria protsessorite turuletoomisega, kuid Inteli põhiarhitektuur oli lihtsalt liiga hea, eriti kuna Intel tegi vaheldumisi arhitektuuri ja tootmisprotsessi täiustuste vahel põlvkond. Intel nimetas seda "tick-tockiks", kus puugid on protsessiuuendused ja tokid arhitektuuri värskendused. 2011. aastal, pärast Core 2-st kaks puuki ja kaks tokki, oli Intel valmis AMD-le haamri alla tõmbama.

Inteli teise põlvkonna Sandy Bridge protsessorid ei olnud Core 2 suhtes radikaalsed muutused. Peavoolu jaoks pakkus Intel endiselt ainult nelja tuuma (kuuetuumalised Extreme kiibid olid reserveeritud tipptasemel LGA 2011 platvormile), kuid need olid mõned väga rafineeritud ja võimsad tuumad. Ühe keermega jõudluses oli lipulaev Core i7-2600K umbes 25% kiirem kui Core i7-980X Extreme ja 50% kiirem kui AMD Phenom II X6 1100T BE. 2600K kaotas 980X-i ees mitme lõimega töös, kuna sellel oli veel kaks tuuma, kuid see oli siiski kiirem kui 1100T, mis oli samuti kuuetuumaline protsessor.

Selle teise põlvkonna kuulsaim liige oli Core i5-2500K, protsessor, mida mäletatakse endiselt hea sõnaga isegi kümme aastat pärast selle ilmumist. Ainus, millest tal 2600K-ga võrreldes väga puudus oli, oli hüperkeermestamine (mis polnud 2011. aastal eriti oluline) ja natukene taktsagedust. 200 dollariga oli see palju parem pakkumine kui 300 2600 000 dollarit, mis oli vaid umbes 10–20% kiirem. To Anandtech, 2500K ja kogu Sandy Bridge'i perekond oli "no-brainer".

Sandy Bridge oli ka protsessorite uue ajastu algus. Intel oli Core'iga juhtpositsioonil olnud aastaid ja Sandy Bridge jättis AMD veelgi kaugemale. Kui selle FX Bulldozeri protsessorid hiljem 2011. aastal välja tulid, asendus aukartus Inteli saavutuste ees ärevusega AMD ebaõnnestumiste pärast. Buldooser oli kohutav protsessor, üks AMD halvimaid. Oma ülevaates Anandtech oletanud et ilma konkurentsivõimelise AMD-ta, mis Intelit kontrolli all hoiaks, jääksid tarbijad lukustatud ja kehva väärtusega CPU-de kätte. Ja muidugi täpselt nii see välja tuli.

5 AMD Ryzen 7 1700: uskumatu tagasitulek hävingu äärelt

2011. aastal eeldati, et AMD täiustab oma buldooseri protsessoreid iga-aastase sagedusega, sarnaselt Inteliga. AMD oli aga rahaliselt nii kohutavas seisus, et suutis alles 2012. aastal tarnida teise põlvkonna FX-protsessoreid ning sealt edasi andis ta välja ainult eelarvesegmendi jaoks uued APU-d. AMD väljus turult ja jättis Inteli enda hooleks. Selle tulemusel hoidis Intel neljatuumaliste Core i5 ja Core i7 puhul vastavalt ligikaudu 200 ja 300 dollarit, samas kui Inteli marginaalid suurenesid ja jõudluse kasv vähenes. See oli täielik stagnatsioon.

Kuid AMD ei loobunud CPU mängust lõplikult. Üsna pea pärast seda, kui Bulldozer kriitilise kuulsuse kätte jõudis, hakkas ettevõte töötama täiesti uue arhitektuuri kallal. Zen omab sihitud IPC kasumit 40% võrreldes Bulldozeriga (meeletu eesmärk ühe põlvkonna jaoks) ja kuni kaheksa tuuma lubas olla Inteli kõrgetest hindadest ja üldisest puudumisest tüdinenud mängijate ja entusiastide päästja. konkurentsi.

Tavaliselt ei eruta protsessoreid inimesi liiga palju, eriti need, mis ilmusid aastatel 2012–2016, kuid Zen oli teistsugune. Hüpe rong saavutas ennenägematu kiiruse ja AMD mängis sellega väga kõvasti. See nimetas Zeni esitlust "New Horizoniks" ja tõi lavale isegi The Game Awards'i mängija Geoff Keighley. Pidage meeles, et see oli mõeldud protsessorile, mitte GPU-le, ja AMD-lt, ettevõttelt, mis oli aastaid eksinud ja peaaegu pankrotti läinud. Kuid inimesed tahtsid, et AMD saavutaks selle võidu ja elavdaks protsessoriturgu.

Ryzeni kaubamärgiga ja 2017. aasta alguses lansseeritud Zeni lauaarvutiversioon tõotas suurepärast mitmelõimeline jõudlus ja piisav mängujõudlus ning see saavutas selle ilma, et see oleks kokkujooksnud hype rong. Kuigi Ryzen 7 1700 ei olnud lipulaev, pälvis see kriitikute tunnustuse, kuna see pakkus kaheksa südamikku 330 dollari eest ja seda sai väikese lisajõudluse jaoks kiirendada. See ühtis peaaegu Inteli 1100-dollarise Core i7-6900K-ga ka mitme lõimega töökoormustes. Mäng oli taas sisse lülitatud ja taas oli Inteli kord hakata tegema olulisi vigu.

6 AMD Ryzen 9 3950X: defineerime uuesti, mis lipulaev tegelikult on

Ehkki AMD oli Zeni edukaks osutumisega üsna rahul, oli Intel siiski ees. Ettevõtte 10 nm protsessorid lükkasid tootmisprobleemide tõttu mõnevõrra edasi, kuid AMD ei võtnud riske ja kavandas tulevased Zeni põlvkonnad, et need saaksid nende kiipidega konkureerida. Kuid kui Intel 2018. aastal oma esimese 10 nm kiibi turule tõi, sai üks asi väga selgeks: 10 nm oli katki ja see ei olnud pikka aega valmis. AMD ootas tasavägist võitlust, kuid hakkas tunduma, et see saab olema väga ühekülgne.

Üks uuendustest, millesse AMD investeeris, olid kiibid. Selle asemel, et panna kõik ühte ränitükki (nimetatakse ka matriitsiks), saaksid südamikud oma stantsi ja kõik muu oleks teisel. Sel viisil protsessoreid ehitades oleks AMD-l vaja luua vaid paar unikaalset kiipi ja rohkemate tuumade lisamine oleks ülilihtne. Lisaks soovis AMD järgmise põlvkonna Zeni jaoks (koodnimega Zen 2) kasutada ka TSMC järgmise põlvkonna 7 nm protsessi, mis oli peaks konkureerima Inteli 10 nm-ga ja oleks laiemalt palju parem kui Inteli 14 nm, mida ettevõte pidi selle asemel kasutama.

Lõpptulemus oli Ryzen 3000, mis toodi turule 2019. aastal, AMD asutamise 50. aastapäeval. Ryzen 3000 mitte ainult ei ühtlustanud skoori mängude ja ühelõimelise töökoormuse osas, vaid hävitas täielikult Inteli mitme lõimega töötamise osas. Kaheksatuumaline Core i9-9900K pidi vastanduma 16-tuumalise Ryzen 9 3950X ja 12-tuumalise Ryzen 9 3900X vastu ning nad muutsid 9900K keskklassi välimuse. Me ei saa unustada ka AMD Epyc Rome protsessoreid, mis olid varustatud kuni 64 tuumaga. Inteli konkureerivad Xeonid olid ainult kuni 28 tuumaga, nii et võite ette kujutada, kuidas asjad seal läksid.

AMD oli oodanud rasket võitlust 10 nm kiipidega ja selle asemel pidi ta uuesti looma oma Sandy Bridge'i hetke. kiusatud ja vanad 14nm-põhised protsessorid. AMD raske töö oli lõpuks vilja kandnud ja Ryzen 3000 seeria sai universaalse tunnustused. Kuid nagu Sandy Bridge'i puhul, polnud Ryzen 3000-le järgnev nii suurepärane.

7 Intel Core i9-12900K: Inteli kauaoodatud naasmine konkurentsi

Ei tohiks tulla üllatusena, et ilma Inteli häid protsessoreid turule toomata hakkaks AMD inimestelt rohkem raha välja tõmbama. Selle Ryzen 5000 seeria tuli välja 2020. aasta lõpus ja tõi kaasa kibeda hinnatõusu 50 dollari võrra. See tähendas, et kuuetuumaline Ryzen 5 5600X oli 20% kiirem kui 3600X, et saavutada parimal juhul 20% suurem jõudlus. AMD otsustas ka tuua turule ainult neli Ryzen 5000 seeria mudelit, kusjuures 5600X on odavaim hinnaga 300 dollarit ja Ryzen 7 5800X odavuselt teine ​​​​hinnaga 450 dollarit.

Samal ajal tegi Intel 10 nm fikseerimisel aeglast, kuid püsivat edu. 2019. aastal tõi see turule oma Ice Lake'i mobiilikiibid, mis olid vaid neljatuumalised ja olid vaevalt paremad kui 14 nm ekvivalendid, kuid see oli edasiminek. 2020. aastal võeti kasutusele Tiger Lake, mis on veel üks täiustus, kuid neil oli ikkagi ainult neljatuumaline. Kuid lõpuks, 2021. aasta lõpus, tõi Intel uhkusega turule 10 nm protsessorid, mis olid tegelikult töölaua väärilised.

12. põlvkonna laastudeks märgistatud Alder Lake tõi lauale mitmeid uusi asju. See oli 10 nm ja sellel oli täiesti uus arhitektuur, kuid kasutati ka kahte erinevat tüüpi südamikke, jõudluse ja tõhususe südamikku. Põhimõtteliselt on see sama, mida Apple ja teised ARM-protsessorite disainerid oma kiipidega teevad, kuid seda polnud kunagi varem töölaual tehtud. Polnud selge, kui hästi see õnnestub, ja olin ise üsna skeptiline.

Kuid turuletoomise päeval tõestas Intel õnneks, et kõik eksisid ja tõusis oma Core i9-12900K-ga imekombel tagasi esikohale. Kaheksa P-südamiku ja kaheksa E-südamikuga, see oli palju kiirem kui AMD Ryzen 9 5950X nii ühe- kui ka mitmelõimelises töökoormuses ja see oli ka mängude puhul natuke kiirem. See oli ka odavam kui 5950X, mis oli Intelilt šokeeriv.

Kogu 12. põlvkonna koosseis oli üldiselt suurepärane. Kui AMD oli olnud rahul sellega, et 2020. aastal lansseeris neli mudelit ja jättis selle sinnapaika, siis Intel tõi kuude jooksul turule tonni protsessoreid, et katta kogu turg. Kiirustades reageerida ootamatult konkureerivale Intelile, alandas AMD hindu ja tõi turule mõned tõeliselt kohutavad eelarvega CPU-d, mis vajasid turuletoomise päevast alates hindasid. AMD kasutas ära suure osa aastate jooksul kogunenud firmaväärtusest, kuid esimest korda üle pika aja olid asjad lõpuks tasakaalus.

Konkurents jätkub protsessorites ja valdkond muutub üha suuremaks

Täna kasutab Intel oma 13. põlvkonna kiipe ja AMD Ryzen 7000 seeriat. Igaühel on plusse ja miinuseid, kuna Intel on oma väärtuse poolest suurepärane ja AMD-l on parem tõhusus ja täiendatavus. Näib, et Intel võib jälle libiseda, kuna selle 7nm/Intel 4 protsess pole ikka veel valmis ja kuna Tulevased Meteor Lake'i kiibid võivad olla ainult sülearvutitele, kuid tõenäoliselt ei oota meid ees veel üks peaaegu olematu periood. Asjad on heas kohas ja loodetavasti on seda ka lähitulevikus.

Kuid protsessorite osas on silmapiiril suured muutused. ARM, mis on suures osas piirdunud mobiiltelefonidega, kogub hoogu serverites, sülearvutites ja isegi lauaarvutites. Eriti muljetavaldavad on Apple'i M1 ja M2 kiibid ning väärivad kindlasti aumärki. RISC-V on ka tõusev täht protsessoriturul ja kuigi see pole suurt mõju avaldanud, räägib see suurest mängust. Ma arvan, et me oleme veel kaugel sellest, et ARM-i ja RISC-V protsessorid saaksid arvutites ja serverites võrdsetel alustel x86-ga hakkama saada, kuid ma ei kahtle, et see lõpuks juhtub.