6 худших процессоров Intel всех времен

Intel в последнее время воодушевляется успехом своей Чипы 13-го поколения для основного направления и процессоры Xeon четвертого поколения для серверов и рабочих станций, с Ядро i9-13900K даже претендуя на корону производительности всего на волосок. Это было своего рода возвращением, поскольку Intel в течение многих лет испытывала технологические трудности, а в В 2022 году, наконец, почувствовал разрушительные финансовые последствия потери преимущества в этой сфере над ее конкуренты. Если вы оглянетесь назад на историю Intel, вы обнаружите массу ужасных процессоров, и некоторые из них заставят вас задуматься, почему Intel только недавно начала сталкиваться с финансовыми проблемами.

Pentium 4: первая большая катастрофа Intel

Еще в начале 2000-х годов процессоры были намного проще, чем сегодня, и большинство улучшений от поколения к поколению были сосредоточены на тактовой частоте. Фактически, процессоры часто назывались по их тактовой частоте и никак иначе. Когда Intel разрабатывала архитектуру Net Burst следующего поколения, казалось очевидным попытаться погнаться за частотой, и у компании были большие планы, планы, которые в равной степени сорвались с рельсов.

AMD была первой компанией, запустившей процессор с частотой 1 ГГц в процессоре Athlon 1000, выпущенном в марте 2000 года, но Intel уже рассматривала барьер в 2 ГГц. К концу года компания выпустила свои первые процессоры Pentium 4. самый быстрый из них дошел до 1,5ГГц. В 2001, Intel была первой, кто использовал частоту 2 ГГц. с процессором Pentium 4 с тактовой частотой 2 ГГц и Модель 3 ГГц вскоре последовал в 2002 году.

Однако эти частоты стоили дорого. Intel была вынуждена сделать конвейер Net Burst чрезвычайно длинным, а это означало, что количество инструкций на такт (IPC) у Pentium 4 было значительно ниже даже у старых процессоров Intel и того, что было у AMD.

Поначалу план Intel работал хорошо, и чипы Pentium 4 обычно превосходили Athlons AMD. Intel удвоила свою стратегию сделав конвейер Net Burst еще длиннее, чтобы достичь более высоких тактовых частот. В 2005 году должен был появиться процессор Pentium 4 с частотой 4 ГГц, а в ближайшем будущем — процессор с частотой 10 ГГц. Однако стратегия Intel была основана на масштабировании Деннарда, которое наблюдало, что частота повышалась с каждым поколением без необходимости увеличения мощности. К 2005 году Intel обнаружила, что масштабирование Деннарда больше не применяется и что даже частоту 4 ГГц трудно достичь, что привело к отмена Pentium 4 ГГц.

Решение Intel сократить IPC для достижения более высоких частот имело катастрофические последствия, когда этот прирост частоты иссяк, и AMD взяла на себя инициативу в 2004 году. В итоге Intel отказалась от Net Burst и разработала совершенно новую архитектуру, в которой IPC имеет приоритет над повышением частоты, как у большинства современных процессоров.

Itanium: мечты Intel о 64-битной системе улетучиваются

В то же время, когда Intel выпускала Net Burst для настольных компьютеров, Intel готовила чрезвычайно амбициозный план для серверных процессоров. Архитектура x86, которая использовалась для Процессоры Intel и AMD были ограничены 32-битными вычислениями, а для развивающегося рынка серверов Intel хотела разработать 64-битные процессоры с невиданными ранее возможностями. скорости. Intel отказалась от идеи создания 64-битной версии x86 и заключила партнерство с HP для создания совершенно новая архитектура IA-64, которая использовалась в процессорах Itanium. Первые процессоры Itanium были запланированы на 1999 год. запуск.

Разработка Itanium была затруднена, однако. Его отложили до 2001 года, и бюджет начал стремительно расти. Когда он, наконец, был выпущен в 2001 году, его производительность была не совсем конкурентоспособной по сравнению с другими процессорами x86, и только способность Itanium выполнять 64-разрядные вычисления была основным преимуществом. Но у Itanium был фундаментальный недостаток: он не мог запускать программное обеспечение x86. Все существующее программное обеспечение необходимо было переписать для архитектуры IA-64, а это была непростая задача.

Если Itanium и впечатлял, то просто своим отказом умирать.

К 2003 году AMD завершила разработку собственной 64-битной архитектуры под названием AMD64, которая представляла собой версию x86 с поддержкой 64-бит. Ранее Intel отказывалась от этой стратегии по разным причинам, но, оглядываясь назад, стало ясно, что Itanium был ошибкой, поскольку чипы AMD Opteron начали захватывать долю рынка. AMD64 также пользовалась поддержкой крупных компаний-разработчиков программного обеспечения, таких как Microsoft, которая выбрала AMD64 в качестве своей 64-битной архитектуры. В конце концов, AMD64 стал настолько популярным, что Intel пришлось создать собственные серверные чипы AMD64 под названием Xeon, и AMD64 стал x86-64.

Но вот в чем дело: Xeon не заменил Itanium. Intel и HP в течение многих лет надеялись, что эта стратегия двойной архитектуры сработает, даже несмотря на то, что такие компании, как Dell и IBM, прекратили продажу серверов Itanium. Itanium перестал получать ежегодные обновления в середине 2000-х годов, а последний чип был выпущен в 2017 году. Окончательно его сняли с производства в 2020 году, но не раньше. вызвав массовый судебный процесс между Oracle и HP чрезмерная поддержка. Если Itanium и впечатлял, то просто своим отказом умирать.

Атом: так же быстро, как велик атом

В конце концов, Intel навела порядок после фиаско Pentium 4 и Itanium и вернулась на свою традиционную позицию лидера. К концу 2000-х годов Intel увидела возможности, выходящие за рамки настольных компьютеров, ноутбуков и серверов, поскольку такие устройства, как iPod, стали чрезвычайно популярными. Но у Intel были более серьезные цели, чем создание устройств, которые могли бы поместиться в вашем кармане; ей нужны были процессоры Intel во всем, что могло иметь процессор. Intel нужен был небольшой, эффективный и достаточно быстрый процессор, поэтому в 2008 году компания запустила Atom.

Потратив пару лет на устранение недостатков первых чипов Atom, Intel была готова выпустить Atom Z600, который должен был отвоевать рынок смартфонов у Arm. Он мог похвастаться производительностью, намного превосходящей все, что могла предложить Arm, и иметь такое же энергопотребление. Анандтек был уверен, что Z600 изменит всё, заявив: «Рынок смартфонов через 5 лет не будет выглядеть продолжением того, что мы видим сегодня».

Итак, почему в вашем телефоне или тостере нет процессора Atom? Возможно, самая важная причина заключается в том, что x86 никогда не использовался для смартфонов или других устройств, поэтому программное обеспечение необходимо было переписать. По сути, это была та же ошибка, которую Intel допустила с Itanium. через шесть лет компания отказалась от своих планов по выпуску смартфонов. Вероятно, не помогло и то, что единственной претензией Atom на славу были нетбуки и устройства «интернета вещей».

Но недавно Intel наконец нашла применение Atom в сетевых устройствах и своих новых гибридных процессорах, таких как 13900K, который имеет 16 ядер E. произошли от процессоров Atom. Это не меняет того факта, что Atom был катастрофой более десяти лет, но, по крайней мере, он для чего-то полезен. сейчас.

Core i7-7700K: Intel прекращает попытки

Intel заменила Net Burst на Core, архитектуру, которая нашла баланс между IPC и частотой, и она сразу же стала хитом. Такие процессоры, как Core 2 Duo E6300 и Core 2 Quad Q6600, были намного быстрее, чем Разочаровывающий преемник AMD Athlon, Phenom. Возобновившееся наступление Intel на ПК завершилось противостоянием между процессорами Sandy Bridge второго поколения Sandy Bridge и процессорами AMD FX Bulldozer в 2011 году, и Intel легко победила. Intel снова оказалась на подъеме.

Так как же Intel продолжила этот импульс? По сути, запуская один и тот же процессор снова и снова. Это не значит, что Intel вообще не добилась никакого прогресса; компания следовала модели «тик-так», когда Intel выпускала процессор каждого поколения с новым производственным узлом (тик), а затем процессор с новой архитектурой (так), повторяя это снова и снова. Но эти технологические достижения перестали приводить к значительному повышению производительности и стоимости, как это было в прошлом, и это произошло потому, что Intel больше не нужно было конкурировать.

Core i7-7700K был, пожалуй, самым печально известным из этих чипов, поскольку это был буквально Core i7-6700K с несколькими дополнительными МГц.

Конечным результатом стал Kaby Lake седьмого поколения, выпущенный в 2017 году и не ставший ни галочкой, ни мелочью. tock, а вместо этого «оптимизация», то есть это были просто процессоры последнего поколения с более высокой тактовой частотой. скорости. Core i7-7700K был, пожалуй, самым печально известным из этих чипов, поскольку это был буквально Core i7-6700K с несколькими дополнительными МГц. PCGamesN был особенно резким в своем обзоре, заявив, что это был «удручающий кусочек кремния».

У этой истории счастливый конец, потому что два месяца спустя AMD наконец вернулась, выпустив свой Ryzen. 1000 процессоров. Эти чипы первого поколения не были победителями в играх, но у них была потрясающая многоядерность. производительность. Ryzen 7 1700 превзошел 7700K практически в любой многоядерной нагрузке, при этом стоил примерно столько же. Вишенкой на торте было стремление Intel выпустить процессоры восьмого поколения в том же году, а это означало, что Kaby Lake не дожила и года до того, как стала устаревшей.

Core i3-8121U: о 10-нм техпроцессе речь не идет

Хотя Intel спокойно выпускала один и тот же процессор дважды подряд, Kaby Lake никогда не должна была существовать. Intel всегда намеревалась придерживаться модели «тик-так» и запустить 10-нм процессор после шестого поколения, но развитие 10-нм узла компании шло плохо. План на 10 нм был чрезвычайно амбициозным. Предполагалось, что он будет иметь почти в три раза большую плотность (14 нм) в дополнение к более высокой эффективности. Intel должна была знать, что не следует делать этого после этого изо всех сил старался выпустить свои 14-нм процессоры вовремя, но оно хотело технологического превосходства, поэтому оно пошло дальше.

Первоначальная цель внедрения 10-нм технологии была 2015 год, но поскольку внедрение 14-нм было отложено, то и 10-нм тоже. 2017 год стал новой датой запуска, но вместо 10-нм процессоров Intel выпустила третий и четвертый 14-нм процессоры. процессоры. Наконец, Intel выпустила 10-нм процессор на базе архитектуры Cannon Lake — Core i3-8121U. 2018. К сожалению, это означало не начало нового поколения процессоров, использующих передовые технологии, а конец лидерства Intel.

Core i3-8121U в 2018 году ознаменовал конец лидерства Intel.

8121U был ужасной демонстрацией 10-нм техпроцесса. ужасный продукт сам по себе. 10-нм техпроцесс был настолько сломан, что Intel могла производить только крошечный двухъядерный процессор с намеренно отключенной встроенной графикой, предположительно потому, что она не работала должным образом. Intel откусила больше, чем могла переварить с помощью 10-нм технологии, и последствия высокомерия компании навсегда изменили ее траекторию. Поскольку 10-нм техпроцесс застрял в аду разработки, Intel могла полагаться только на 14-нм техпроцесс для всего, что требовало значительной производительности.

Кстати, Intel перечисляет на своем веб-сайте все процессоры, выпущенные за последние два десятилетия. страница 8121U все еще существует, страница для всех 10-нм процессоры Cannon Lake был удален, как будто Intel смущена.

Core i9-11900K: не удалось добиться взлета

Intel в течение многих лет настаивала на 14-нм техпроцессе, и хотя каждое поколение приносило больше ядер, чем предыдущее, частота Прирост от каждого усовершенствования 14-нм становился меньше, а добавление большего количества ядер резко увеличивало мощность. потребление. К тому времени, когда Intel выпустила свои процессоры 10-го поколения (шестые по счету, использующие 14-нм техпроцесс), AMD уже использовала 7-нм техпроцесс TSMC для своих процессоров Ryzen 3000. Топовый продукт Intel Core i9-10900K не смог победить AMD Ryzen 9 3900X, который даже не был флагманом и не имел поддержки PCIe 4.0, в отличие от процессоров AMD.

Если 10-нанометровый подход невозможен, единственное, что можно сделать, — это внедрить новую архитектуру. Intel решила перенести свои мобильные чипы Ice Lake на 14-нм техпроцесс, что привело к столь необходимому увеличению IPC на 19%. Возможно, Intel следовало сделать это раньше, вместо того, чтобы ждать седьмого поколения 14-нм процессоров, но лучше поздно, чем никогда, не так ли?

Итак, процессоры Rocket Lake 11-го поколения имели совершенно новую архитектуру, но за это приходилось платить. Во-первых, поддержка процессора, предназначенного для более плотного узла, означала, что ядра будут массивными и изготовлены по 14-нм техпроцессу. Во-вторых, энергопотребление старых процессов также увеличивается, что усложняет добавление большего количества ядер и увеличение тактовой частоты. Конечным результатом стал «флагманский» Core i9-11900K, который имел жалкие восемь ядер и размер кристалла 276 мм2 — это меньше ядер, чем у 10900K, хотя он и больше.

Модель 11900K была обречена; это было технологически отстало и слишком дорого — 539 долларов. Он едва мог сравниться с Ryzen 7 5800X за 450 долларов. (не говоря уже о Ryzen 9 5900X и 5950X) и даже проиграл 10900K во всем, что не было исключительно однопоточным. Это шокирует, что Intel потратила НИОКР на совершенно новый процессор, который не смог даже убедительно превзойти своего предшественника. Возможно, Rocket Lake был создан с единственной целью — получить PCIe 4.0 на процессоре Intel для настольных ПК. По крайней мере, остальная часть линейки Rocket Lake была приличной, поскольку AMD перестала конкурировать в нижнем и среднем ценовом сегменте.

Возвращение, но какой ценой?

Благодаря процессорам 12-го и 13-го поколений Intel наконец-то вернулась к лидерству по производительности на ПК, но ущерб уже нанесен. 10-нанометровый техпроцесс должен был быть запущен в 2015 году, но он был успешно запущен только в 2021 году с Alder Lake и Ice Lake для серверов. Семь полных лет использования 14-нм процессоров превратили Intel в лишь тень ее прежнего «я», чего не произошло, когда Intel облажалась с Pentium 4, Itanium или Atom.

Общей нитью между всеми этими неудачами является безрассудство и отсутствие осторожности со стороны Intel. В Intel предполагали, что Pentium 4 будет отличным решением и без проблем достигнет частоты 10 ГГц, даже 30 ГГц. Intel предполагала, что Itanium будет управлять центром обработки данных, и никогда всерьез не рассматривала возможность того, что никто не захочет переписывать каждую часть программного обеспечения x86. В Intel полагали, что Atom добьется успеха просто потому, что это отличное аппаратное обеспечение. Intel полагала, что ее инженеры могут сделать что угодно, и стремилась добиться смехотворного прироста поколений в 10-нм техпроцессе.

С другой стороны, довольно иронично, что две самые громкие неудачи Intel позволили компании вернуться. Процессоры с гибридной архитектурой, такие как 13900K, возможны только благодаря Atom, а без ядер E эти процессоры были бы слишком большими и энергоемкими. 10-нм техпроцесс также играет огромную роль в возвращении Intel, поскольку он ставит чипы компании примерно на один уровень с чипами, производимыми TSMC. Будем надеяться, что эта катастрофа с 10-нм техпроцессом дала Intel новое понимание того, как планы могут пойти не так.