7 visu laiku labākie CPU

Ja vien jūs nemeklējat pēc iespējas lielāku kadru nomaiņas ātrumu vai vēlaties izveidot jaudīgu darbstaciju, centrālais procesors nav gluži aizraujošākā datora veidošanas procesa daļa. Protams, ir forši redzēt daudz kodolu un lielu pulksteņa ātrumu, taču lielākā daļa no mums vienkārši vēlas spēlēt spēles, un jums nav nepieciešams nekas īpašs. To sakot, tāpēc mēs varam pateikt, kad parādās patiesi lielisks CPU; tas dod mums iemeslu satraukties par komponentu, kas parasti nav tik svarīgs.

Ņemot vērā, ka agrākie CPU iznāca pirms gadu desmitiem, ir grūti atlasīt 50 labākos mikroshēmas, nemaz nerunājot par septiņām labākajām. Konsekvences labad es pievērsīšos uz patērētājiem orientētiem mikroshēmām, kas ir iznākušas kopš 90. gadu beigām (kas aptver visu, ko mēs uzskatām par modernu). Tomēr daudzas no šīm izvēlēm ietekmē arī to datu centru un mobilo sakaru kolēģi, par kuriem es runāšu. Šis saraksts nekādā ziņā nav visaptverošs, taču tas aptvers dažus no lielākajiem pagrieziena punktiem CPU vēsturē.

1 Athlon 1000: AMD pārkāpj GHz barjeru

Mūsdienu galddatoru CPU laikmeta sākums sākās 90. gadu beigās, kad Intel laida klajā savus Pentium II procesorus un AMD K6 mikroshēmas. Šie bija daži no pirmajiem CPU, kas tika pārskatīti tādās godājamās vietnēs kā Anandtech un Toma aparatūra, kas bija iespējams, pateicoties jaunākajām interneta tehnoloģijām un tam, ka cilvēki mazumtirdzniecībā varēja iegādāties atsevišķus datora komponentus, nevis iegādāties visu datoru.

Intel un AMD bija arī tikai daži gadi no galvenās juridiskās cīņas, kas galu galā izšķīrās par labu AMD, piešķirot uzņēmumam tiesības izveidot savu. x86 CPU. AMD sāka ražot no Intel mikroshēmām tādām ierīcēm kā IBM personālais dators un sāka izstrādāt un ražot savus procesorus, tieši konkurējot ar Intel. Lai tie būtu konkurētspējīgi, AMD centrālo procesoru cenas parasti bija zemākas nekā Intel, un galu galā AMD nolēma, ka ir pienācis laiks meklēt zeltu.

1999. gada vasarā AMD prezentēja pašu pirmo no savas Athlon sērijas CPU, kas nosaukti pēc seno Grieķu vārds nozīmē "konkurss". Pretstatā Intel Pentium III mikroshēmām, kas iznāca tikai dažus mēnešus iepriekš, Anandtech atklāja, ka tas ir Athlon 650 (pulksteņa frekvence ir 650 MHz), kas bija jaunais CPU čempions. Interesanti, ka Intel Pentium III 650 (arī ar pulksteni 650 MHz) nevarēja līdzināties Athlon 650, kas liecina, ka AMD arhitektoniskais dizains bija labāks nekā Intel.

Dažus jaunos mēnešus AMD un Intel devās uz priekšu un atpakaļ un turpināja viens otru papildināt ar Athlon un Pentiums ar augstāku pulksteņa līmeni, sacenšoties, lai pārvarētu GHz barjeru. Tomēr beigās tas bija AMD Athlon 1000, kas šķērsoja finiša līniju 2000. gada sākumā. Intel Pentium III 1GHz tika palaists tikai divas dienas vēlāk, lai gan tas bija gandarījums, ka tas ir labāks mikroshēms. Tomēr Athlon kļuva par leģendāru mikroshēmu, kas iekļāva AMD.

2 AMD Athlon 64 3000+: nākotne ir AMD64

Diezgan drīz pēc tam, kad AMD un Intel pārkāpa GHz barjeru, pienāca Intel kārta palielināt siltumu. Uzņēmums savu pirmo Pentium 4 centrālo procesoru laida klajā 2000. gada beigās ar tā pamatā esošo arhitektūru NetBurst, kas paredzēta tiešs mērķis sasniegt lielus pulksteņa ātrumus, un katra jaunā NetBurst paaudze nodrošinātu augstākas frekvences nekā Pēdējais. Tas nodrošināja, ka Intel pulksteņa ātruma sacīkstēs netiks pārsteigts, kā tas bija ar Athlon.

Tomēr tajā pašā laikā notika jauna sacīkste: 64 bitu skaitļošanas sacensības. x86 arhitektūra šajā brīdī bija tikai 32 bitu, un, protams, 32 vieninieki un nulles var uzglabāt daudz mazāk datu nekā 64. Šim nolūkam Intel 2001. gadā ieviesa 64 bitu Itanium arhitektūru jaunajam serveru CPU tirgum. Taču bija divas problēmas: Itanium bija paredzēts tikai serveriem un nekad nebija pieejams galddatoros, un Itanium nebija x86 un tādējādi nevarēja palaist x86 programmatūru. Šie divi faktori radīja lielisku iespēju noteiktam ambiciozam Intel konkurentam. Lai to aplūkotu perspektīvā, apmēram 20 gadus vēlāk ir x86 programmatūra joprojām svarīgi atbalstīt galddatoru un serveru CPU.

Lai gan no 2000. līdz 2002. gadam AMD neizlaida satricinošus Athlons, tam bija labs iemesls. Uzņēmums izstrādāja CPU ar 64 bitu x86 versiju, ko sauc par AMD64. Athlon 64 sērija ieviesa AMD64 arhitektūru galvenajā virzienā, un tā debitēja ar Athlon 64 3200+ un Athlon 64 FX-51 2003. gada beigās. Tomēr šova īstā zvaigzne bija Athlon 64 3000+, kas tika laists klajā tikai dažus mēnešus vēlāk par 200 USD, kas ir uz pusi lētāka gan 3200+, gan Intel 32 bitu Pentium 4 3,2 GHz. Savā apskatā, Anandtech konstatēja, ka 3000+ atpalika tikai no abiem CPU, padarot to par lielisku vērtību un pieejamu 64 bitu mikroshēmu.

Bet tas nebija tikai par darbvirsmu. AMD 64 bitu Opteron servera centrālajiem procesoriem (kas nonāca tirgū pirms Athlon 64) bija ievērojamas priekšrocības salīdzinājumā ar Itanium, pateicoties x86. Gala rezultāts bija AMD, kas sasniedza vairāk nekā 25% tirgus daļu serveru tirgū. Athlon 64 arī veica diezgan labus rezultātus pret Pentium 4, kas sabruka, jo gaidītais frekvences pieaugums neizdevās. materializējas, nolemjot NetBurst arhitektūru, kas bija upurējusi svarīgas funkcijas neesošajam pulkstenim ātruma pieaugums. Lai gan Athlon 64 un sākotnējais Opteron ir viens no AMD labākajiem CPU, Pentium 4 un Itanium ir daži no Intel sliktākajiem.

3 Intel Core 2 Duo E6300: Intel beidzot nogalina Athlon

Intel nepaveicās. NetBurst izsūca, Itanium nedarbojās, un AMD guva uzvaras. Pirmā lieta, ko Intel darīja, lai labotu šo situāciju, bija oriģinālā aprīkojuma ražotājiem, piemēram HP un Dell saņem daudz naudas, izmantojot atlaides apmaiņā pret Intel CPU izmantošanu, ko jūs varētu saukt par kukuli. Lai gan šīm atlaidēm bija apšaubāma likumība, tās palīdzēja Intel saglabāt savu tradicionālo dominējošo stāvokli un mainīja AMD ieguvumus galddatoru un serveru jomā. Bet Intel nevarēja turpināt dot šiem uzņēmumiem miljardus dolāru. Tam bija nepieciešams pavisam jauns CPU ar pavisam jaunu arhitektūru.

Ieejiet Intel leģendārajā Core arhitektūrā, kas 2006. gadā debitēja sākotnēji klēpjdatoriem un pēc tam galddatoriem ar Core 2 sēriju. Kodols tika izveidots no paša sākuma, un tas bija būtiskas izmaiņas no vecās NetBurst arhitektūras, kas tirgoja instrukcijas par pulksteni (vai IPC), lai palielinātu pulksteņa ātrumu. Tas neizdevās ar NetBurst, jo pulksteņa ātruma pieaugums ievērojami samazinājās 2000. gadu sākumā un vidū, tāpēc Core koncentrējās uz IPC ieguvumiem, tāpat kā AMD ar Athlon. Intel, protams, vēlējās to izdarīt labāk nekā AMD, un uzņēmums patiešām to darīja.

No Core 2 sērijas bija diezgan daudz smagu hitteru, piemēram, četrkodolu Core 2 Extreme X6800, kas uzvarēja burtiski katrā etalonā iekšā Anandtech's testēšana, un Core 2 Quad Q6660, augstākās klases četrkodolu, kas bija lieliski piemērots daudzpavedienu darba slodzēm. Bet vienkārši labākais CPU kopumā bija Core 2 Duo E6300, 180 USD mikroshēma, kas bija diezgan pienācīga. 1,86 GHz frekvence, un to var pārspīlēt līdz gandrīz 2,6 GHz, kas to ir līdzvērtīgi daudz augstākas klases Intel un AMD CPU.

Core 2 noslaucīja grīdu ar Athlon — zīmolu, kas Intel bija radījis daudz nepatikšanas kopš tā debijas 1999. gadā. Lai gan ir grūti pateikt, vai Intel patiešām bija pelnījis mainīt AMD tirgus daļas pieaugumu visā CPU tirgū, tas vismaz var teikt, ka Core 2 etalonos pārspēj Athlon. Intel tomēr nebija apmierināts ar iegūšanu. Tā gribēja pilnīgu uzvaru.

4 Intel Core i5-2500K: CPU, kas gandrīz lika AMD bankrotēt

Nākamo piecu gadu laikā Intel pārspēja AMD gan tehnoloģiski, gan finansiāli. AMD mēģināja konkurēt, izlaižot savus Phenom sērijas procesorus, taču Intel Core arhitektūra vienkārši bija pārāk laba. jo īpaši tāpēc, ka Intel katru reizi veica pārmaiņus starp arhitektūras uzlabojumiem un ražošanas procesa uzlabojumiem paaudze. Intel to sauca par "tick-tock", kur ērces ir procesa jauninājumi, bet tocks ir arhitektūras atjauninājumi. 2011. gadā, divas reizes pēc Core 2, Intel bija gatavs nolaist AMD āmuru.

Intel otrās paaudzes Sandy Bridge procesori nebija radikālas izmaiņas salīdzinājumā ar Core 2. Standartam Intel joprojām piedāvāja tikai četrus kodolus (sešu kodolu Extreme mikroshēmas bija rezervētas augstākās klases LGA 2011 platformai), taču tie bija daži ļoti izsmalcināti un jaudīgi kodoli. Viena vītnes veiktspējā vadošais Core i7-2600K bija aptuveni par 25% ātrāks nekā Core i7-980X Extreme un par 50% ātrāks nekā AMD Phenom II X6 1100T BE. 2600K zaudēja pozīcijas salīdzinājumā ar 980X daudzpavedienu darbā, jo tam bija vēl divi kodoli, taču tas joprojām bija ātrāks nekā 1100T, kas arī bija sešu kodolu centrālais procesors.

Slavenākais šīs otrās paaudzes loceklis bija Core i5-2500K — centrālais procesors, ko joprojām ar prieku atceras pat desmit gadus pēc tā iznākšanas. Vienīgais, kas tam patiešām pietrūka, salīdzinot ar 2600K, bija hiperpavediens (kas 2011. gadā nebija īpaši svarīgi) un nedaudz takts frekvences. Par USD 200 tas bija daudz labāks darījums nekā USD 300 2600 000, kas bija tikai par aptuveni 10–20% ātrāks. Uz Anandtech, 2500K un visa Sandy Bridge ģimene bija "bez prāta".

Sandy Bridge bija arī jaunas ēras sākums centrālajos procesoros. Intel gadiem ilgi bija vadībā ar Core, un Sandy Bridge tikai vēl vairāk atpalika AMD. Kad vēlāk 2011. gadā iznāca tās FX Bulldozer CPU, bijība par Intel sasniegumiem tika aizstāta ar satraukumu par AMD neveiksmēm. Buldozers bija šausmīgs CPU, viens no AMD sliktākajiem. Savā pārskatā Anandtech spekulēja ka bez konkurētspējīga AMD, kas kontrolētu Intel, patērētāji paliktu ar bloķētiem CPU ar zemu vērtību. Un, protams, tieši tā arī sanāca.

5 AMD Ryzen 7 1700: neticama atgriešanās no sabrukuma robežas

2011. gadā tika gaidīts, ka AMD pilnveidos savus buldozeru CPU ar ikgadēju ritmu, līdzīgi kā to darīja Intel. Tomēr AMD bija tik šausmīgā finansiālā stāvoklī, ka tikai 2012. gadā varēja piegādāt otrās paaudzes FX CPU, un no tā brīža tas izlaida tikai jaunus APU budžeta segmentam. AMD faktiski izgāja no tirgus un atstāja Intel savām ierīcēm. Tā rezultātā Intel četrkodolu Core i5 un Core i7 saglabāja attiecīgi aptuveni 200 un 300 USD vērtībā, savukārt Intel peļņas normas kļuva resnākas un veiktspējas pieaugums kļuva mazāks. Tā bija totāla stagnācija.

Tomēr AMD neatteicās no CPU spēles uz visiem laikiem. Diezgan drīz pēc tam, kad Bulldozers sāka nonākt kritiskā slavā, uzņēmums sāka strādāt pie pilnīgi jaunas arhitektūras. Ar mērķa IPC pieaugumu par 40% salīdzinājumā ar Bulldozer (ārprātīgs mērķis vienai paaudzei) un līdz astoņiem kodoliem, Zen solīja būt to spēlētāju un entuziastu glābējs, kuri bija slimi no Intel augstajām cenām un vispārējā trūkuma. konkurenci.

CPU parasti cilvēkus pārāk neaizrauj, it īpaši tie, kas iznāca no 2012. līdz 2016. gadam, taču Zen bija atšķirīgs. Ažiotāžas vilciens sasniedza vēl neredzētus ātrumus, un AMD to ļoti smagi iesaistījās. Zen atklājuma prezentācija tika nosaukta par "New Horizon" un pat uz skatuves tika uzņemts The Game Awards dalībnieks Džefs Keilijs. Ņemiet vērā, ka tas bija paredzēts centrālajam procesoram, nevis GPU, un no AMD — uzņēmuma, kas gadiem ilgi bija satraukts un gandrīz bankrotēja. Bet cilvēki vēlējās, lai AMD gūtu šo uzvaru un stimulētu CPU tirgu.

Zen galddatora versija, kas apzīmēta kā Ryzen un paredzēta 2017. gada sākumā, solīja lielisku. daudzpavedienu veiktspēja un adekvāta spēļu veiktspēja, un tas nodrošināja to, nesabojājot hype vilciens. Ryzen 7 1700, lai gan tas nebija vadošais, tika kritiķu atzinīgi novērtēts, jo piedāvāja astoņus kodolus par 330 USD, un to varēja pārspīlēt, lai iegūtu nelielu papildu veiktspēju. Tas gandrīz atbilst Intel 1100 USD Core i7-6900K arī daudzpavedienu darba slodzēs. Spēle atkal bija ieslēgta, un atkal bija Intel kārta sākt pieļaut dažas galvenās kļūdas.

6 AMD Ryzen 9 3950X: jauna definēšana, kas patiesībā ir flagmanis

Lai gan AMD bija diezgan apmierināts ar Zen panākumiem, Intel joprojām tuvojās. Uzņēmuma 10 nm CPU nedaudz aizkavējās ražošanas problēmu dēļ, taču AMD neriskēja un izstrādāja nākamās Zen paaudzes, lai tās spētu konkurēt ar šīm mikroshēmām. Bet, kad Intel 2018. gadā laida klajā savu pirmo 10 nm mikroshēmu, viena lieta kļuva ļoti skaidra: 10 nm bija bojāta un nebija gatava ilgu laiku. AMD gaidīja līdzvērtīgu cīņu, taču sāka šķist, ka tā būs ļoti vienpusēja.

Viens no jauninājumiem, kurā AMD ieguldīja, bija mikroshēmas. Tā vietā, lai visu saliktu vienā silīcija gabalā (ko sauc arī par matricu), serdeņi iegūtu savu matricu, bet viss pārējais būtu citā. Šādi veidojot CPU, AMD būtu jāizveido tikai dažas unikālas mikroshēmas, un vairāku kodolu pievienošana būtu ļoti vienkārša. Turklāt nākamās paaudzes Zen (ar koda nosaukumu Zen 2) AMD arī vēlējās izmantot TSMC nākamās paaudzes 7nm procesu, kas bija paredzēts konkurēt ar Intel 10 nm, un tas būtu daudz labāks nekā Intel 14 nm, kas uzņēmumam bija jāizmanto tā vietā.

Gala rezultāts bija Ryzen 3000, kas tika laists klajā 2019. gadā, AMD dibināšanas 50. gadadienā. Ryzen 3000 ne tikai izlīdzināja rezultātu spēlēs un viena pavediena darba slodzē, bet arī pilnībā iznīcināja Intel vairākpavedienu jomā. Astoņu kodolu Core i9-9900K bija jākonkurē ar 16 kodolu Ryzen 9 3950X un 12 kodolu Ryzen 9 3900X, un viņi lika 9900K izskatīties vidējam diapazonam. Mēs nevaram aizmirst arī AMD Epyc Rome CPU, kas tika piegādāti ar līdz pat 64 kodoliem. Intel konkurējošajos Xeons bija tikai līdz 28 kodoliem, tāpēc varat iedomāties, kā tur gāja.

AMD bija gaidījis smagu cīņu ar 10 nm mikroshēmām, un tā vietā tai bija jāatjauno savs Sandy Bridge brīdis pret apgrūtināti un veci 14nm CPU. AMD smagais darbs beidzot bija atmaksājies, un Ryzen 3000 sērija saņēma universālu uzslavas. Taču, tāpat kā ar Sandy Bridge, tas, kas sekoja Ryzen 3000, nebija tik lielisks.

7 Intel Core i9-12900K: Intel ilgi gaidītā atgriešanās sacensībās

Nevajadzētu būt par pārsteigumu, ka, Intel neizlaižot labus CPU, AMD sāktu mēģināt izvilkt no cilvēkiem vairāk naudas. Tā Ryzen 5000 sērija tika izlaista 2020. gada beigās, un tā ieviesa rūgtu cenu pieaugumu par 50 $. Tas nozīmēja, ka sešu kodolu Ryzen 5 5600X bija par 20% ātrāks nekā 3600X, nodrošinot labākajā gadījumā par 20% lielāku veiktspēju. AMD arī nolēma laist klajā tikai četrus Ryzen 5000 sērijas modeļus, kur 5600X ir lētākais par 300 USD, bet Ryzen 7 5800X ir otrs lētākais par neticami 450 USD.

Tikmēr Intel panāca lēnu, bet vienmērīgu progresu 10 nm fiksēšanā. 2019. gadā tas laida klajā savas Ice Lake mobilās mikroshēmas, kas bija tikai četrkodolu un bija tikko labākas par 14 nm ekvivalentiem, taču tas bija progress. 2020. gadā tika ieviests Tiger Lake — ​​vēl viens uzlabojums, taču tiem joprojām bija tikai četrkodolu kodoli. Bet visbeidzot, 2021. gada pašās beigās, Intel ar lepnumu izlaida 10 nm CPU, kas patiesībā bija darbvirsmas cienīgi.

Alder Lake, kas apzīmēts kā 12. paaudzes čipsi, galdā ienesa vairākas jaunas lietas. Tas bija 10 nm, un tam bija pilnīgi jauna arhitektūra, taču tajā tika izmantoti arī divu dažādu veidu serdeņi, veiktspējas un efektivitātes serdeņi. Būtībā tas ir tas pats, ko Apple un citi ARM CPU dizaineri dara ar savām mikroshēmām, taču tas nekad iepriekš nebija darīts darbvirsmā. Nebija skaidrs, cik labi tas izdosies, un es pats biju diezgan skeptisks.

Taču palaišanas dienā Intel par laimi pierādīja, ka visi kļūdās un brīnumainā kārtā atgriezās pirmajā vietā ar savu Core i9-12900K. Astoņi P-kodoli un astoņi E-kodoli, tas bija daudz ātrāks nekā AMD Ryzen 9 5950X gan viena, gan vairāku pavedienu darba slodzēs, un tas bija nedaudz ātrāks arī spēlēs. Tas bija arī lētāks nekā 5950X, kas bija šokējoši no Intel.

Viss 12. paaudzes sastāvs kopumā bija lielisks. Kamēr AMD bija apmierināts tikai ar četru modeļu izlaišanu 2020. gadā un atstāja to pie tā, Intel laida klajā tonnām CPU, lai dažu mēnešu laikā aptvertu visu tirgu. Steidzoties reaģēt uz pēkšņi konkurētspējīgu Intel, AMD samazināja cenas un laida klajā dažus patiešām šausmīgus budžeta procesorus, kuriem bija jāsamazina cenas jau no palaišanas dienas. AMD izmantoja lielu daļu nemateriālās gribas, ko tā bija izveidojusi gadu gaitā, taču pirmo reizi pēc ilga laika lietas beidzot tika līdzsvarotas.

CPU vidū konkurence turpina pastāvēt, un lauks kļūst arvien lielāks

Šodien Intel izmanto 13. paaudzes mikroshēmas, un AMD ir Ryzen 7000 sērija. Katram ir plusi un mīnusi, jo Intel ir lieliska vērtība, un AMD ir labāka efektivitāte un jaunināmība. Šķiet, ka Intel varētu atkal paslīdēt, jo tā 7nm/Intel 4 process joprojām nav gatavs un tāpēc gaidāmās Meteor Lake mikroshēmas varētu būt tikai klēpjdatoriem, taču mums, iespējams, nav gaidāms vēl viens gandrīz bez konkurences periods. Lietas ir labā vietā un, cerams, tā būs arī pārskatāmā nākotnē.

Bet attiecībā uz centrālajiem procesoriem gaidāmas lielas izmaiņas. ARM, kas lielākoties ir aprobežots ar mobilajiem tālruņiem, iegūst apgriezienus serveros, klēpjdatoros un pat galddatoros. Īpaši iespaidīgas ir Apple M1 un M2 mikroshēmas, un tās noteikti ir pelnījušas goda pieminēšanu. RISC-V ir arī uzlecoša zvaigzne CPU tirgū, un, lai gan tas nav atstājis milzīgu ietekmi, tas runā par lielu spēli. Es domāju, ka mēs joprojām esam tālu no ARM un RISC-V centrālajiem procesoriem, kas to izlaiž ar x86 uz vienlīdzīgiem pamatiem personālajos datoros un serveros, taču es nešaubos, ka tas galu galā notiks.