6 visų laikų prasčiausi „Intel“ procesoriai

„Intel“ pastaruoju metu sužavėjo savo sėkme 13 kartos lustai pagrindiniam ir ketvirtos kartos Xeon procesoriai serveriams ir darbo stotims, su Core i9-13900K net per plauką pretenduodamas į pasirodymo karūną. Tai buvo kažkoks sugrįžimas, nes „Intel“ daugelį metų kovojo dėl technologinių problemų 2022 m. pagaliau pajuto pražūtingus finansinius padarinius, praradus pranašumą šioje erdvėje prieš ją konkurentai. Jei pažvelgsite į „Intel“ istoriją, pamatysite daugybę baisių procesorių, o kai kurie iš jų privers susimąstyti, kaip „Intel“ tik neseniai pradėjo susidurti su finansinėmis problemomis.

Pentium 4: pirmoji didelė Intel nelaimė

2000-ųjų pradžioje centriniai procesoriai buvo daug paprastesni nei šiandien, o dauguma patobulinimų iš kartos į kartą buvo orientuoti į laikrodžio greitį. Tiesą sakant, procesoriai dažnai buvo pavadinti pagal jų laikrodžio greitį ir nieko daugiau. Kai „Intel“ kūrė savo naujos kartos „Net Burst“ architektūrą, atrodė savaime suprantama bandyti vaikytis dažnį, o įmonė turėjo didelių planų, planų, kurie taip pat buvo išmušti iš vėžių.

AMD buvo pirmoji kompanija, kuri išleido 1 GHz procesorių kartu su Athlon 1000, kuris buvo paleistas 2000 m. kovo mėn., tačiau Intel jau žvelgė į 2 GHz barjerą. Iki metų pabaigos ji pristatė pirmuosius Pentium 4 procesorius, iš kurių greičiausias pasiekė 1,5 GHz. 2001 m. „Intel“ pirmasis pradėjo naudoti 2 GHz su 2 GHz Pentium 4 lustu ir a 3GHz modelis Netrukus sekė 2002 m.

Tačiau šie dažniai kainavo didelę kainą. „Intel“ buvo priversta padaryti „Net Burst“ konvejerį nepaprastai ilgą, o tai reiškė, kad „Pentium 4“ instrukcijos per laikrodžią (IPC) buvo gerokai mažesnės už net senesnius „Intel“ procesorius ir AMD.

Iš pradžių „Intel“ planas veikė gerai ir „Pentium 4“ lustai paprastai įveikė AMD „Athlons“. „Intel“ dvigubai sumažino savo strategiją dar labiau pailgindamas Net Burst vamzdyną, kad būtų pasiektas didesnis taktinis dažnis. 2005 m. turėjo pasirodyti 4 GHz dažnio Pentium 4, o artimiausiu metu – 10 GHz procesorius. Tačiau „Intel“ strategija buvo pagrįsta Dennard Scaling, kuris pastebėjo, kad dažnis didėjo kiekvieną kartą, nereikalaujant daugiau energijos. Iki 2005 m. Intel atrado, kad Dennard Scaling nebetaikomas ir kad net 4 GHz buvo sunku pasiekti, todėl 4GHz Pentium atšaukimas.

„Intel“ sprendimas sumažinti IPC, kad pasiektų aukštesnius dažnius, turėjo pražūtingų pasekmių, kai šie dažnio padidėjimai sumažėjo, o AMD ėmėsi lyderio vaidmens 2004 m. „Intel“ atsisakė „Net Burst“ ir sukūrė visiškai naują architektūrą, kurioje pirmenybė teikiama IPC, o ne dažnio didinimui, kaip ir dauguma šiuolaikinių procesorių.

Itanium: „Intel“ svajonės apie 64 bitų išgaruoja

Tuo pat metu „Intel“ teikė „Net Burst“ staliniams kompiuteriams, „Intel“ rengė itin ambicingą serverių procesorių planą. x86 architektūra, kuri buvo naudojama „Intel“ ir „AMD“ procesoriai buvo apriboti iki 32 bitų skaičiavimo, o besiformuojančiai serverių rinkai „Intel“ norėjo sukurti 64 bitų procesorius su dar nematytais greičius. „Intel“ atsisakė idėjos sukurti 64 bitų x86 versiją ir bendradarbiavo su HP, kad sukurtų visiškai nauja IA-64 architektūra, kuri maitina Itanium procesorius. Pirmieji Itanium lustai buvo numatyti 1999 m paleisti.

Itanium plėtra buvo neramu, tačiau. Jis buvo atidėtas iki 2001 m., o biudžetas pradėjo didėti. Kai jis pagaliau buvo paleistas 2001 m., jo našumas nebuvo visiškai konkurencingas su kitais x86 procesoriais, ir tik Itanium galimybė skaičiuoti 64 bitų būdu buvo pagrindinis pardavimo taškas. Tačiau Itanium turėjo esminį trūkumą: jis negalėjo paleisti x86 programinės įrangos. Visą esamą programinę įrangą reikėjo perrašyti IA-64 architektūrai, o tai nebuvo maža užduotis.

Jei Itanium buvo įspūdingas, tai buvo tiesiog dėl jo atsisakymo mirti.

Iki 2003 m. AMD baigė kurti savo 64 bitų architektūrą, pavadintą AMD64, kuri buvo x86 versija su 64 bitų palaikymu. „Intel“ anksčiau nusprendė nepritarti šiai strategijai dėl įvairių priežasčių, tačiau vėliau buvo aišku, kad „Itanium“ buvo klaida, nes AMD „Opteron“ lustai pradėjo plėšti rinkos dalį. AMD64 taip pat palaikė didžiosios programinės įrangos kompanijos, tokios kaip „Microsoft“, kurios pasirinko AMD64 kaip savo 64 bitų architektūrą. Galų gale, AMD64 tapo toks populiarus, „Intel“ turėjo sukurti savo AMD64 serverio lustus, vadinamus „Xeon“, o AMD64 tapo x86-64.

Tačiau štai kas: „Xeon“ nepakeitė „Itanium“. „Intel“ ir HP daugelį metų tikėjosi, kad ši dvigubos architektūros strategija pasiteisins, net kai tokios įmonės kaip „Dell“ ir IBM nustojo parduoti „Itanium“ serverius. „Itanium“ nustojo gauti kasmetinius atnaujinimus 2000-ųjų viduryje, o paskutinis lustas buvo paleistas 2017 m. Pagaliau jis buvo nutrauktas 2020 m., bet ne anksčiau sukėlė didžiulį „Oracle“ ir HP ieškinį per paramą. Jei Itanium buvo įspūdingas, tai buvo tiesiog dėl jo atsisakymo mirti.

Atomas: toks pat greitas, kaip atomas yra didelis

Galiausiai „Intel“ sutvarkė savo veiksmus po „Pentium 4“ ir „Itanium“ fiasko ir grįžo į savo tradicines lyderio pozicijas. 2000-ųjų pabaigoje „Intel“ pamatė ne tik stalinius, nešiojamuosius kompiuterius ir serverius, bet ir galimybes, nes įrenginiai, tokie kaip „iPod“, tapo itin populiarūs. Tačiau „Intel“ turėjo didesnių siekių nei maitinti įrenginius, kurie tilptų jūsų kišenėje; ji norėjo, kad „Intel“ procesoriai būtų visur, kas galėtų turėti procesorių. „Intel“ reikėjo mažo, efektyvaus ir pakankamai greito lusto, todėl 2008 m. įmonė pristatė „Atom“.

Po kelių metų, kol išlygino pirmųjų „Atom“ lustų įtrūkimus, „Intel“ buvo pasiruošusi išleisti „Atom Z600“, kuris turėjo užimti išmaniųjų telefonų rinką iš „Arm“. Jis pasižymėjo našumu, kuris buvo daug pranašesnis už viską, ką galėjo pasiūlyti „Arm“, o energijos suvartojimas buvo toks pat. Anandtech buvo įsitikinęs, kad Z600 viską pakeis, sakydamas: „Išmaniųjų telefonų rinka po 5 metų neatrodys kaip pratęsimas to, ką matome šiandien“.

Taigi, kodėl jūsų telefone ar skrudintuve nėra „Atom“ procesoriaus? Bene svarbiausia priežastis yra ta, kad x86 niekada nebuvo naudojamas išmaniesiems telefonams ar kitiems įrenginiams, todėl programinę įrangą tektų perrašyti. Iš esmės tai buvo ta pati klaida, kurią „Intel“ padarė su „Itanium“ ir po šešerių metų ji nužudė savo išmaniųjų telefonų planus. Tikriausiai nepadėjo ir tai, kad „Atom“ vienintelė pretenzija į šlovę buvo nešiojamasis kompiuteris ir „daiktų interneto“ įrenginiai,

Tačiau neseniai „Intel“ pagaliau rado „Atom“ namus tinklo įrenginiuose ir naujuose hibridiniuose procesoriuose, tokiuose kaip 13900K, kuriame yra 16 E branduolių. kilo iš Atom procesorių. Tai nekeičia fakto, kad „Atom“ buvo katastrofa daugiau nei dešimtmetį, bet bent jau kažkam naudinga dabar.

„Core i7-7700K“: „Intel“ nustoja bandyti

„Intel“ pakeitė „Net Burst“ į „Core“ – architektūrą, kuri rado pusiausvyrą tarp IPC ir dažnio, ir tai iškart sulaukė sėkmės. Tokie procesoriai kaip Core 2 Duo E6300 ir Core 2 Quad Q6600 buvo daug greitesni nei AMD nuviliantis „Athlon“ įpėdinis „Phenom“.. Atnaujintas „Intel“ puolimas asmeninių kompiuterių srityje baigėsi 2011 m. antrosios kartos „Sandy Bridge“ ir AMD „FX Bulldozer“ procesorių susidūrimu, ir „Intel“ lengvai laimėjo. „Intel“ vėl pakilo.

Taigi, kaip „Intel“ tęsė šį pagreitį? Iš esmės vėl ir vėl paleidžiant tą patį procesorių. Tai nereiškia, kad „Intel“ nedarė jokios pažangos; bendrovė vadovavosi „tick-tock“ modeliu, kai „Intel“ išleido kiekvienos kartos procesorių su nauju gamybos mazgu (tick), o vėliau procesorių su nauja architektūra (tock), kartodamas ir toliau. Tačiau šie technologiniai laimėjimai nustojo virsti reikšmingais našumo ir vertės patobulinimais, kaip ir anksčiau, ir taip buvo todėl, kad „Intel“ nebereikėjo konkuruoti.

„Core i7-7700K“ buvo bene labiausiai liūdnai pagarsėjęs iš šių lustų, nes tai buvo „Core i7-6700K“ su keliais papildomais MHz.

Galutinis rezultatas buvo septintosios kartos Kaby Lake, kuris buvo paleistas 2017 m. ir nebuvo nei erkė, nei tock, o "optimizavimas", ty tai buvo tik paskutinės kartos procesoriai su didesniu taktiniu dažniu greičius. „Core i7-7700K“ buvo bene labiausiai liūdnai pagarsėjęs iš šių lustų, nes tai buvo „Core i7-6700K“ su keliais papildomais MHz. „PCGamesN“ buvo ypač įžeidžiantis savo apžvalgoje, sakydamas, kad tai „slegianti silicio gabalėlis“.

Ši istorija turi laimingą pabaigą, nes AMD pagaliau sugrįžo po dviejų mėnesių išleisdama savo „Ryzen“. 1000 procesorių. Šie pirmosios kartos lustai nebuvo žaidimų nugalėtojai, tačiau jie turėjo nuostabų kelių branduolių spektaklis. Ryzen 7 1700 sutriuškino 7700K iš esmės atliekant bet kokį kelių branduolių darbo krūvį ir kainavo maždaug tiek pat. Svarbiausia buvo tai, kad Intel skubėjo tais pačiais metais išleisti savo aštuntos kartos procesorius, o tai reiškė, kad Kaby Lake net nepraėjo ištisų metų, kol jis buvo pasenęs.

Core i3-8121U: mes nekalbame apie 10 nm

Nors „Intel“ buvo patogu paleisti tą patį procesorių du kartus iš eilės, „Kaby Lake“ niekada neturėjo egzistuoti. „Intel“ visada ketino laikytis „tick-tock“ modelio ir po šeštosios kartos išleisti 10 nm procesorių, tačiau įmonės 10 nm mazgo plėtra klostėsi prastai. 10 nm planas buvo itin ambicingas. Be didesnio efektyvumo, jo tankis turėjo būti beveik trigubas – 14 nm. „Intel“ turėjo žinoti, kad po to to nedaro stengėsi laiku išleisti 14 nm CPU, tačiau norėjosi technologinio pranašumo, todėl ėjo į priekį.

Pradinis 10 nm tikslas buvo 2015 m., bet kadangi 14 nm vėlavo, 10 nm taip pat buvo. 2017 m. buvo nauja paleidimo data, tačiau vietoj 10 nm procesorių „Intel“ pristatė trečiąjį ir ketvirtąjį 14 nm. CPU. Galiausiai „Intel“ pristatė 10 nm procesorių, pagrįstą „Cannon Lake“ architektūra, Core i3-8121U. 2018. Deja, tai reiškė ne visiškai naujos kartos procesorių, naudojančių pažangiausias technologijas, pradžią, o „Intel“ lyderystės pabaigą.

„Core i3-8121U“ 2018 m. rodė „Intel“ lyderystės pabaigą.

8121U buvo siaubingas 10 nm ir baisus produktas savaime. 10 nm mazgas buvo taip sulaužytas, kad „Intel“ galėjo pagaminti tik mažą dviejų branduolių procesorių, kurio integruota grafika buvo sąmoningai išjungta, tikriausiai todėl, kad jie neveikė tinkamai. „Intel“ įkando daugiau, nei galėjo sukramtyti su 10 nm, o bendrovės nuobodulio pasekmės visam laikui pakeis jos trajektoriją. Kai 10 nm įstrigo kūrimo pragare, „Intel“ galėjo pasikliauti tik 14 nm viskam, kas reikalauja didelio našumo.

Kaip šalutinę pastabą, „Intel“ savo svetainėje pateikia visų per pastaruosius du dešimtmečius išleistus procesorius. 8121U puslapis vis dar egzistuoja, puslapis visiems 10 nm Cannon Lake procesoriai buvo ištrintas, beveik tarsi „Intel“ būtų susigėdęs.

Core i9-11900K: Nepavyko pasiekti pakilimo

„Intel“ daugelį metų naudojo 14 nm, ir nors kiekviena karta atnešė daugiau branduolių nei ankstesnė, dažnis kiekvieno 14 nm patobulinimo nauda vis mažėjo, o pridėjus daugiau branduolių žymiai padidėjo galia vartojimo. Tuo metu, kai „Intel“ pristatė savo 10-osios kartos procesorius (šeštąjį iš eilės, naudojantį 14 nm), AMD savo „Ryzen 3000“ procesoriams jau naudojo TSMC 7 nm. „Intel“ aukščiausios klasės Core i9-10900K negalėjo įveikti AMD Ryzen 9 3900X, kuris net nebuvo flagmanas ir neturėjo PCIe 4.0 palaikymo, skirtingai nei AMD procesoriai.

Jei 10 nm nebuvo pasirinkimas, vienintelis dalykas, kurį reikia padaryti, buvo pristatyti naują architektūrą. „Intel“ nusprendė grąžinti į mobiliuosius įrenginius orientuotus „Ice Lake“ lustus iki 14 nm, taip padidindama IPC 19 %. Galbūt „Intel“ turėjo tai padaryti anksčiau, o ne laukti septintosios kartos 14 nm procesorių, bet geriau vėliau nei niekada, tiesa?

Taigi 11-osios kartos „Rocket Lake“ procesoriai buvo su visiškai nauja architektūra, tačiau tai turėjo savo kainą. Pirma, procesoriaus, sukurto daug tankesniam mazgui, perkėlimas reiškė, kad branduoliai buvo didžiuliai 14 nm. Antra, energijos suvartojimas taip pat didėja senesniuose procesuose, todėl pridėti daugiau branduolių ir padidinti laikrodžio greitį tampa sudėtingesnis. Galutinis rezultatas buvo „pavyzdinis“ Core i9-11900K, kurio šerdys buvo vargani aštuonios, o štampo dydis – 276 mm2 – tai yra mažiau branduolių nei 10900K, nors jis yra didesnis.

11900K buvo pasmerktas; jis buvo technologiškai atgal ir per brangus – 539 USD. Jis vos galėjo prilygti 450 USD kainuojančiam Ryzen 7 5800X (jau nekalbant apie Ryzen 9 5900X ir 5950X) ir netgi pralaimėjo 10900K viskam, kas nebuvo itin vienos gijos. Tai šokiruoja, kad „Intel“ skyrė moksliniams tyrimams ir plėtrai kurdamas visiškai naują procesorių, kuris net negalėjo įtikinamai pranokti savo pirmtaką. Gali būti, kad „Rocket Lake“ buvo sukurtas vieninteliu tikslu gauti PCIe 4.0 „Intel“ kompiuterio CPU. Bent jau likusi „Rocket Lake“ serija buvo tinkama, nes AMD nustojo konkuruoti žemiausiose ir vidutinėse klasėse.

Grįžimas, bet kokia kaina?

Turėdama 12-os ir 13-os kartos procesorius, „Intel“ pagaliau grįžo į našumo lyderę asmeninių kompiuterių srityje, tačiau žala jau padaryta. 10 nm turėjo būti paleista 2015 m., tačiau sėkmingai paleista tik 2021 m. su Alder Lake ir Ice Lake serveriams. Septyneri metai 14 nm procesorių pavertė „Intel“ tik savo buvusio „aš“ šešėliu, ko dar nebuvo, kai „Intel“ susidorojo su „Pentium 4“, „Itanium“ ar „Atom“.

Bendra visų šių gedimų gija yra „Intel“ neapdairumas ir atsargumo stoka. „Intel“ manė, kad „Pentium 4“ būtų puikus ir pasiektų 10 GHz, net 30 GHz, be problemų. „Intel“ manė, kad „Itanium“ valdys duomenų centrą, ir niekada rimtai nesvarstė galimybės, kad niekas nenorės perrašyti kiekvienos x86 programinės įrangos dalies. „Intel“ manė, kad „Atom“ pasiseks vien todėl, kad tai buvo puiki aparatinė įranga. „Intel“ manė, kad jos inžinieriai gali padaryti bet ką ir siekė juokingo kartos padidėjimo 10 nm.

Kita vertus, taip pat gana ironiška, kad dvi didžiausios „Intel“ nesėkmės leido įmonei sugrįžti. Hibridinės architektūros procesoriai, tokie kaip 13900K, yra įmanomi tik dėl „Atom“, o be E branduolių šie procesoriai būtų tiesiog per dideli ir alkani. 10 nm taip pat vaidina didžiulį vaidmenį „Intel“ sugrįžime, nes bendrovės lustai yra apytiksliai lygūs su TSMC pagamintais lustais. Tikimės, kad ši 10 nm nelaimė paskatino „Intel“ naujai suprasti, kaip planai gali suklysti.