今天Intel正式發(fā)布了13代酷睿（Raptor Lake）——主要是面向臺(tái)式機(jī)的S系列（Raptor Lake-S）。Raptor Lake仍然是兩種不同核心的異構(gòu)設(shè)計(jì)，P-core（性能核）名為Raptor Cove，E-core（效率核）則仍然沿用了上一代的Gracemont。具體到產(chǎn)品上，核心數(shù)、頻率都有增加。Intel官方給的數(shù)據(jù)是Raptor Lake-S單線程性能提升15%，多線程提升41%。
PC處理器領(lǐng)域的硝煙近幾個(gè)月又愈發(fā)濃烈了，一個(gè)月前AMD發(fā)布Zen 4新架構(gòu)的Ryzen 7000系列處理器，宣布13% IPC提升、降低62%功耗。可見(jiàn)這兩年電腦CPU的內(nèi)卷真是相當(dāng)嚴(yán)重。
這兩天媒體也陸續(xù)放出了Zen 4新處理器的評(píng)測(cè)，和12代酷睿真是有你追我趕的態(tài)勢(shì)。更早年Intel默秒全時(shí)代不再，前兩年AMD多線程性能遙遙領(lǐng)先的局面也已經(jīng)徹底結(jié)束。這種競(jìng)爭(zhēng)白熱化的氣氛就顯得愈發(fā)濃烈。
今天Intel正式發(fā)布了13代酷睿（Raptor Lake）——主要是面向臺(tái)式機(jī)的S系列（Raptor Lake-S）。Raptor Lake仍然是兩種不同核心的異構(gòu)設(shè)計(jì)，P-core（性能核）名為Raptor Cove，E-core（效率核）則仍然沿用了上一代的Gracemont。具體到產(chǎn)品上，核心數(shù)、頻率都有增加。Intel官方給的數(shù)據(jù)是Raptor Lake-S單線程性能提升15%，多線程提升41%。
其實(shí)單純從性能來(lái)看，隔壁Ryzen 7000系列架構(gòu)迭代、換5nm工藝、頻率大幅提升，但單線程性能仍然沒(méi)能越過(guò)12代酷睿；13代酷睿提個(gè)頻、加個(gè)核心就會(huì)非常有效。前不久Tech Tour上，Intel就說(shuō)13代酷睿臺(tái)式機(jī)CPU某些產(chǎn)品能夠達(dá)到6GHz的頻率，液氮超頻有機(jī)會(huì)上8GHz。雖然這次首發(fā)的Raptor Lake-S系列官方設(shè)定睿頻值沒(méi)到6GHz，但也差不多了。
最高24核+5.8GHz，性能提升多少？
13代酷睿的產(chǎn)品仍然切分成了面向臺(tái)式機(jī)的S系列，和面向移動(dòng)端的U、P、H、HX系列（如上圖）——和12代酷睿一樣。從Intel提供的圖示來(lái)看，HX系列、H/P系列、U系列三個(gè)產(chǎn)品也會(huì)是基于不同的die或封裝；HX系列的處理器封裝內(nèi)部也不包含PCH芯片組；U系列的die也顯著得更小。
面向臺(tái)式機(jī)的S系列有35W、65W、125W不同TDP選擇，這次Intel發(fā)布的是125W TDP的版本：更多地面向?qū)τ螒蛲婕摇⒃O(shè)計(jì)師、極客用戶、PC愛(ài)好者、多媒體內(nèi)容創(chuàng)作者，以及各種對(duì)臺(tái)式機(jī)性能有需求的群體。
Intel所說(shuō)15%單線程性能提升和41%多線程性能提升，是最高配的酷睿i9-13900K相比于前一代的酷睿i9-12900K（基于SPECint_rate_base2017）。從高抽象層級(jí)來(lái)看，i9-13900K的P-core睿頻提升到了5.8GHz，而E-core的核心數(shù)量則翻了一番。于是i9-13900K的核心數(shù)總共就有24個(gè)，線程數(shù)32個(gè)。
上代i9-12900K的單核最高睿頻為5.2GHz——那么i9-13900K在頻率上實(shí)則就提高了大約12%，則單純微架構(gòu)層面帶來(lái)的性能提升幅度估計(jì)并不大。實(shí)際上也不光是核心頻率提了，P-core和E-core的cache容量都有增大，ringbus提頻，內(nèi)存支持更高頻率等等因素綜合帶來(lái)了性能提升。
至于多線程性能，E-core數(shù)量本身就翻番了，綜合E-core L2 cache擴(kuò)容、睿頻也有提升（3.9GHz→4.3GHz，不過(guò)基頻似乎是降了一點(diǎn)），以及P-core性能提升，多線程性能41%的增幅也在情理之中。
Intel方面給出兩者性能提升構(gòu)成占比情況符合預(yù)期：?jiǎn)尉€程性能提升大半由提頻帶來(lái)，其余的主要是內(nèi)存新規(guī)格、cache擴(kuò)容和改進(jìn)帶來(lái)；多線程性能則大部分來(lái)自提頻和線程數(shù)增多。說(shuō)明Raptor Lake在核心架構(gòu)層面的改動(dòng)很小。
基于已經(jīng)公開(kāi)的測(cè)試成績(jī)，單線程性能15%提升、多線程性能41%提升：則i9-13900K在單線程性能上要干過(guò)隔壁的Ryzen R9 7950X應(yīng)該不成問(wèn)題；多線程的理論性能則預(yù)計(jì)是基本持平，略有小勝。
臺(tái)式機(jī)Raptor Lake-S處理器概況與上市信息
除了最高配的i9-13900K，Raptor Lake-S系列首波產(chǎn)品的主要配置表如下圖所示：
根據(jù)i9、i7、i5的定位差異，P-core與E-core在睿頻、基頻，以及配套的L2、L3 cache大小上均存在差異。不過(guò)這次即便是i5-13600K，P-core睿頻也達(dá)到了5.1GHz。
而且總的L2 cache容量的確有了個(gè)大幅增長(zhǎng)，各型號(hào)L2 cache容量都達(dá)到了上一代的2倍以上。這一點(diǎn)應(yīng)該能夠有效緩解酷睿處理器訪存功耗高于競(jìng)品的問(wèn)題（尤其12代酷睿E-core的訪存功耗開(kāi)銷還挺高）。
核心搭配方式上，三條產(chǎn)品線分別是8P+16E，8P+8E，以及6P+8E。去年12代酷睿的i7和i9選配的E-core都只有4個(gè)。所以這代i5、i7的多線程性能應(yīng)該都會(huì)再上一個(gè)臺(tái)階。酷睿i5和i7大約又會(huì)成為很不錯(cuò)的性價(jià)比之選。
核顯方面，后綴為K的系列選配UHD Graphics 770，和去年應(yīng)該沒(méi)什么變化，都是32EU的配置；另外CPU部分的PCIe通道數(shù)支持為16 x PCIe Gen 5 + 4 x PCIe Gen 4；內(nèi)存方面新增了對(duì)于DDR5 5600、5200的支持——而且對(duì)于注重性價(jià)比的用戶而言，繼續(xù)向下兼容DDR4。
不過(guò)相應(yīng)的最高睿頻功耗——也就是我們常說(shuō)的PL2也對(duì)應(yīng)的提高了，去年12代酷睿i9、i7、i5的這個(gè)值分別是241W、190W、150W。
I/O方面對(duì)于雷電4之類的支持就不再多談了。到產(chǎn)品、系統(tǒng)層面相關(guān)的自然還有新發(fā)布的700系列芯片組——今年的13代酷睿處理器也適用于600系列芯片組平臺(tái)，也就是說(shuō)上代主板可以繼續(xù)用。700系列芯片組開(kāi)始支持最多20條PCIe Gen 4通道，比上代增加8條。總共28條通道，也就有更多I/O設(shè)計(jì)余量。700系列芯片組與處理器之間是DMI Gen 4.0連接，跟上代應(yīng)該是類似的。
K系列（型號(hào)尾綴為K的）處理器和Z790芯片組將于10月20日開(kāi)始發(fā)售，包括盒裝處理器、主板和臺(tái)式機(jī)系統(tǒng)。
國(guó)內(nèi)價(jià)格尚未公布，國(guó)外已公開(kāi)的處理器零售指導(dǎo)價(jià)：
i9-13900K，589美元（約合人民幣4255元）；
i9-13900KF，564美元（約合人民幣4075元）；
i7-13700K，409美元（約合人民幣2955元）；
i7-13700KF，384美元（約合人民幣2775元）；
i5-13600K，319美元（約合人民幣2305元）；
i5-13600KF，294美元（約合人民幣2125元）。
架構(gòu)和工藝的一些變化
制造工藝方面，Raptor Lake仍然沿用了Intel 7工藝。不過(guò)據(jù)Intel所說(shuō)，這次的Intel 7工藝經(jīng)過(guò)了改良，具體變化不明。最近Intel似乎搞了個(gè)聲勢(shì)浩大的以色列工廠Fab 28參觀活動(dòng)，期間有介紹說(shuō)從性能維度看新版Intel 7甚至可以將其稱作Intel 6，其中應(yīng)該有一定程度的工藝更新。
具體數(shù)據(jù)是在5.2GHz同頻率下，核心電壓能縮減>50mV；同電壓下相比12代的Intel 7高出200MHz頻率，達(dá)到5.2GHz；所以睿頻頻率能再多600MHz。進(jìn)階版的Intel 7應(yīng)該也是睿頻能夠更進(jìn)一步的原因；也是官超就有機(jī)會(huì)到6GHz，液氮散熱則可達(dá)8GHz（DDR5速度10000MT/s）非常重要的一部分原因。
Intel在發(fā)布會(huì)上對(duì)于Raptor Lake處理器微架構(gòu)層面談的信息很少，一方面是E-core核心層面基本沒(méi)有變化，P-core雖然改稱Raptor Cove，但僅核心部分估計(jì)和上一代Golden Cove的差別也不大。
明面上的變化前文已經(jīng)談到，包括核心頻率提高，以及比較重要的L2增大。尤其Raptor Cove（P-core）大幅提升了L2 cache，新的Raptor Cove核心每個(gè)都有2MB L2 cache。Intel方面提到，L2 cache也更智能化。“采用新的動(dòng)態(tài)預(yù)讀取方法，利用機(jī)器學(xué)習(xí)進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)遙測(cè)，實(shí)現(xiàn)更精準(zhǔn)的預(yù)抓取。”
據(jù)說(shuō)受益于緩存的改進(jìn)，Adobe的Photoshop、Premiere Pro、After Effects在真實(shí)應(yīng)用場(chǎng)景下?lián)双@得的性能收益有4%，“在某些測(cè)試中，緩存部分可以帶來(lái)16%的性能提升。”
E-core除了睿頻提升，在各產(chǎn)品線上的核心數(shù)量顯著增多，最高是16核。與此同時(shí)E-core的L2 cache容量也翻番了，4個(gè)E-core為一組的L2 cache大小現(xiàn)在是4MB。也是“深度優(yōu)化的預(yù)取器算法”，性能提升7%。基于cache的改良，IPC在某些負(fù)載下應(yīng)該也會(huì)有小幅提升。
互聯(lián)方面內(nèi)部總線在睿頻時(shí)的頻率也可以達(dá)到5GHz。加上DDR5更高通信頻率的加持，Intel表示這對(duì)游戲這類應(yīng)用的幫助很大，“僅內(nèi)存層面，就會(huì)帶來(lái)5%的性能提升”。
還有L3方面的改進(jìn)，似乎除了容量增大之外，PPT上標(biāo)了全新動(dòng)態(tài)的包含（inclusive）和非包含式（non-inclusive）LLC。我們知道對(duì)于多級(jí)cache系統(tǒng)而言，根據(jù)某一級(jí)cache內(nèi)的數(shù)據(jù)是否存在于其他cache中，會(huì)有不同的設(shè)計(jì)方法。如果高層級(jí)cache單元中的內(nèi)容也需存在于低層級(jí)cache中，則更低層級(jí)的cache被稱為相對(duì)高層級(jí)cache是inclusive的。
Non-inclusive的cache則減少了這類限制，不會(huì)強(qiáng)制更高層級(jí)的cache需要inclusive。但進(jìn)行數(shù)據(jù)塊訪問(wèn)的時(shí)候，它仍然被分配到所有cache層級(jí)。只是如果數(shù)據(jù)從某級(jí)cache中遷出，則并不會(huì)造成更高層級(jí)cache的無(wú)效化。另外還有一種exclusive，是指一份數(shù)據(jù)塊存在于某級(jí)cache中，不能存在于更高層級(jí)cache。
據(jù)說(shuō)Intel的INI設(shè)計(jì)是一種動(dòng)態(tài)方案，LLC的inclusive模式對(duì)單線程性能有幫助，而non-inclusive對(duì)多線程性能有優(yōu)化效果。“我們通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行遙測(cè)，Raptor Lake可以通過(guò)動(dòng)態(tài)策略設(shè)定智能緩存模式，按照各種應(yīng)用場(chǎng)景設(shè)定適合的inclusive和non-inclusive模式。”
能耗方面，可能大部分人還是會(huì)更關(guān)注低功耗下的性能發(fā)揮情況，或者閑時(shí)待機(jī)功耗之類的數(shù)據(jù)。不過(guò)那更多是移動(dòng)平臺(tái)產(chǎn)品層面的問(wèn)題了。另外至少就當(dāng)下的制造工藝，Intel 7應(yīng)該還是很難和臺(tái)積電N5在低功耗段的能效去做比。
這次有關(guān)每瓦性能，Intel給出的數(shù)據(jù)是，在241W功耗下（i9-12900K的最高睿頻功耗）i9-13900K性能提高37%。比較驚艷的是，達(dá)到相同性能實(shí)則只需要65W的功耗（25%的功耗）——性能釋放比較好的筆記本都能有這個(gè)水平，那今年的13代酷睿筆記本應(yīng)該還是可以好好期待一下的。
基于功耗增加接近于頻率提升三次方的特性，其實(shí)到253W這個(gè)PL2值之下相較241W的性能提升已經(jīng)很有限。不知道若真正超頻到8GHz，能夠帶來(lái)多大的性能收益。
實(shí)際性能提升水平
照例，Intel也給出了第一方實(shí)測(cè)性能數(shù)據(jù)，主要在游戲和內(nèi)容創(chuàng)作方面。綜合來(lái)看，Intel表示13代酷睿游戲性能最高提升24%，內(nèi)容創(chuàng)作工作流性能最高提升34%。游戲方面的第一方測(cè)試數(shù)據(jù)如下圖：
這項(xiàng)測(cè)試選配的GPU是GeForce RTX 3090，將酷睿i9-13900K與i9-12900K進(jìn)行比較。超過(guò)一半的游戲有5%以上的性能提升。表現(xiàn)最好的是《英雄聯(lián)盟》，代間性能提升幅度達(dá)到了24%。
另外就是要跟隔壁AMD去比。Intel表示因?yàn)樵跍y(cè)試的時(shí)候，AMD的Ryzen 7000系列產(chǎn)品還沒(méi)開(kāi)售，所以只能去比基于Zen 3的Ryzen 5000系列了。下面這組對(duì)比還是挺有意思：
第一組對(duì)比的，除了自家上代的酷睿i9-12900K，以及AMD的旗艦Ryzen 9 5950X，另外還特別拉來(lái)了Ryzen 7 5800X3D——最后這顆芯片是基于先進(jìn)封裝堆疊3D V-cache，把L3 cache堆到了96MB的一顆處理器，我們之前還特別撰文提到過(guò)這么大的L3 cache對(duì)游戲應(yīng)用會(huì)產(chǎn)生巨大的收益。
極客灣最近發(fā)布的Ryzen 7000新品評(píng)測(cè)也證實(shí)了Ryzen 7 5800X3D非同一般的游戲性能——在大部分游戲測(cè)試中，比新發(fā)布的Ryzen 7000系還彪悍。Intel拉來(lái)這顆芯片做比還是相當(dāng)厚道的。
相比5950X的游戲性能優(yōu)勢(shì)其實(shí)沒(méi)什么好說(shuō)的，12代酷睿本來(lái)就有一定的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)；酷睿i9-13900K相比Ryzen 7 5800X3D算是互有勝負(fù)，但不少項(xiàng)目中13代酷睿還是有顯著優(yōu)勢(shì)的。
Intel測(cè)試的這些游戲都選擇了1080p分辨率——這對(duì)5800X3D會(huì)有顯著加成。實(shí)則隨游戲分辨率提升，增大L3 cache的優(yōu)勢(shì)就會(huì)逐漸不復(fù)存在。
另外在游戲測(cè)試中，除了測(cè)試平均幀率，Intel這次還特別比了最低1%幀率數(shù)據(jù)——這也是現(xiàn)在的測(cè)試機(jī)構(gòu)和媒體會(huì)去對(duì)比的一個(gè)維度，因?yàn)橛螒蜻^(guò)程中出現(xiàn)的低幀率是真正影響到了游戲體驗(yàn)的。大概是從這個(gè)維度來(lái)比，13代酷睿的優(yōu)勢(shì)更大，所以Intel也做了呈現(xiàn)。
內(nèi)容創(chuàng)作方面，與上代酷睿和競(jìng)品的比較則如上圖所示，包括Adobe的主流圖片、視頻處理工具，以及AutoCAD等。
最后值得一提的是異構(gòu)核心調(diào)度的優(yōu)化。Intel表示Raptor Lake在ITD（Intel Thread Director）上也做了優(yōu)化。“我們更新了線程類別邊界，可以更好地理解前端應(yīng)用使用情況及后端程序運(yùn)行情況。”
“在Alder Lake時(shí)期，我們就根據(jù)線程的性能需求以及輕重緩急有規(guī)范的線程界定。針對(duì)Raptor Lake，則對(duì)線程邊界做了更詳細(xì)的劃分。另外我們?cè)谟布€程調(diào)度策略上，采用機(jī)器學(xué)習(xí)/人工智能，就可以讓線程調(diào)度做更精準(zhǔn)的分配。”
當(dāng)前正在推的Windows 11 22H2更新似乎也在調(diào)度上有了更進(jìn)一步的優(yōu)化。Intel還透露說(shuō)移動(dòng)端13代酷睿會(huì)有“全新的核心休眠技術(shù)”，聽(tīng)起來(lái)對(duì)筆記本的續(xù)航會(huì)帶來(lái)很大幫助——那還是相當(dāng)令人期待，畢竟現(xiàn)在這可是Intel的短板。
有關(guān)異構(gòu)核心調(diào)度的問(wèn)題，Intel這次也舉了一些例子。比如在《全面戰(zhàn)爭(zhēng)：戰(zhàn)錘3》游戲中，Intel與開(kāi)發(fā)者合作做異構(gòu)的“混合負(fù)載優(yōu)化”，據(jù)說(shuō)體現(xiàn)在游戲中“被擊中后的物理變化上，或自然災(zāi)害、風(fēng)力系統(tǒng)”等；另外還有10月底要上市的《使命召喚：現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)2》對(duì)P-core、E-core的異構(gòu)做了特別的優(yōu)化；這方面Intel還跟Oxide進(jìn)行了合作，“在Nitrous引擎技術(shù)上有很高的配合度”。
內(nèi)容創(chuàng)作方面，為了強(qiáng)調(diào)異構(gòu)核心的價(jià)值，Intel舉的例子是在做游戲開(kāi)發(fā)的時(shí)候，Blender與UE引擎兩者同時(shí)使用，在前后臺(tái)切換間，不同線程于P-core與E-core的遷移，達(dá)成了工作效率的提升。
似乎在Intel推廣CPU的異構(gòu)核心開(kāi)始，就在積極對(duì)外宣傳E-core+P-core的價(jià)值。每到發(fā)布會(huì)都不忘談線程調(diào)度優(yōu)化，生態(tài)上如何與合作伙伴一起協(xié)同，以及到具體應(yīng)用場(chǎng)景中這種異構(gòu)架構(gòu)如何發(fā)揮作用。
前不久的高盛會(huì)議上，AMD才剛剛表達(dá)過(guò)“沒(méi)必要單獨(dú)做個(gè)能效核”，即便傳言中AMD自己也在搞大小核，而且剛剛更新的Ryzen 7000的CPU雖然核心一樣，但頻率是分組的。在異構(gòu)核心的思路上，Intel、AMD、蘋(píng)果和高通等市場(chǎng)參與者都有自己不同的想法，這個(gè)技術(shù)方向的未來(lái)發(fā)展方向，可能還會(huì)有一些變數(shù)。
按照歷史傳統(tǒng)，12代酷睿作為架構(gòu)層面大幅迭代的處理器，13代酷睿應(yīng)該是小修小補(bǔ)的一代。不過(guò)13代酷睿面向臺(tái)式機(jī)的S系列仍然做到了15%的單線程和41%的多線程性能提升，達(dá)成上代性能還只需要1/4的功耗。雖說(shuō)CPU核心架構(gòu)層面沒(méi)什么大變動(dòng)，但cache系統(tǒng)有了升級(jí)，制造工藝也有小改。性能升級(jí)幅度還是能看出當(dāng)今PC處理器市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的慘烈的。
至少?gòu)腎ntel給出13代酷睿面向臺(tái)式機(jī)S系列的數(shù)據(jù)來(lái)看，AMD那邊兩年磨一劍的Zen 4應(yīng)當(dāng)還是要感受到巨大壓力的；更何況明年還會(huì)有戰(zhàn)爭(zhēng)升級(jí)的14代酷睿Meteor Lake。不過(guò)筆記本處理器市場(chǎng)的性能與能耗表現(xiàn)是更能見(jiàn)真章的部分，我們也很期待看到后續(xù)13代酷睿HX系列、H系列、P系列、U系列的發(fā)布。
未來(lái)，我們也將對(duì)13代酷睿處理器做評(píng)測(cè)。
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