说人话系列:英特尔酷睿12代详解(8)win11为跑分而生

说人话系列:英特尔酷睿12代详解(8)win11为跑分而生

首页战争策略砍杀TD防御蛋更新时间:2024-05-11

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说到12代酷睿,就要提这两年AMD跟英特尔持续不断的堆核大战。说到堆核,就要提多核推土机跟双核酷睿的那点事。说推土机跟酷睿,就要回到windowsXP时代,回看windows的多核心调度方式是怎样的,今年下半年,酷睿13代就要出来了,软件硬件两开花,希望大家多多关注。

windows第一次支持多核心是XP时代。windowsXP不能严格的说是支持4核,而是支持4线程。不过XP出来的1999年,内核跟线程是绑定的,没有多线程的概念。早期OS就比如这个XP,它的多核很简单——就是核心轮流切换。因为CPU率是1GHZ起步的,就是一秒钟运行10亿次,就是每个周期0.000000001秒,如果第一个核心运行10个周期,那11到20周期扔给第二个核心,第一个核心这时候执行别的程序,就这样逐渐轮流执行,显然会有数倍于单核执行的效率。现在的安卓多核切换,AMD的自动多核也是类似机制,不过主要依据是核心温度高低。安卓还有一些多核优化是能耗指定,比如大小核,可以指定给预测功耗小的进程扔给小核运行,实现大幅度节能。记住这个点,后面酷睿12代处理器也采用了某些类似机制。

理想的4核处理器调度

打开windows自带的任务管理器,可以看到进程的占用数值,比如内存CPU硬盘的工作占用率,win10这个可视化做的很好。每个进程是一堆线程的集合。由于CPU速度太快,一秒钟10亿次起步,运行一个100%吃满单核的程序,在任务管理器你并不会看到每个框框100%占用然后迅速在不同核心间切换,而是平均负载25%这样子。

自动多核就是看负载是不是均匀

CPU多核性能的高低,很大程度看L3缓存速度跟容量。L3共享缓存大了,数据指令传输速度就高,就算传输速度不变,命中率也大幅提高,所以一般情况下,L3就是三级缓存是如此的重要,三级缓存大多核间指令切换的快自然性能就高。记住第二点,因为酷睿12代大幅增加了三级缓存。

三级缓存的重要性

windows的内核是windowsNT,以下简称NT。每个线程在NT内核中都是ETHREAD结构体,结构体中还存在着这样的信息:进程ID、父进程ID、进程映象名。windows的进程调度是一个进程控制的,SySTem进程中就包含了这个进程,用户不可见也不可调用。巴拉巴拉这么多主要是说,一切软件的最后编程,都要做多核优化。如果采用windows默认方式,NT内核会自动制定亲缘关系,不同的函数跟编码决定了不同优先级,这个效率不高比如安卓。而渲染,剪辑等针对每个像素的编程软件,大量工作重复度高,都是操作RGB值,所以特别容易优化多核。

像游戏这种线程间负载不均匀,但是目的可控的需要一条贯通逻辑的,相对来说多核优化困难。主线程自然要负载很多,而其他的如何发挥,如何保持逻辑不干扰一直运行,这是个世纪难题。但是要手动做多线程优化,最主要的,一定要有一个main进程来作为第一。比如浏览器,必须有一个最高优先级的核心进程来控制其他,第一个核心的负载就要很重。

如果是开放世界游戏,单核性能是如此的重要,一条逻辑贯通前后,并且很难把主线程多核化,这就是为何单核性能如此重要的原因。记住第三点,再结合以前说到,环形总线结构单核性能强势,酷睿12代坚持环形总线设计,在多核增加的时候,大幅度提高了单核性能,这是AMD的模块化设计暂时无法做到的。或者是提高别的方面,比如学习本世代游戏机加强IO能力来规避掉帧问题,不过这个目前很难。

骑马与砍*2表示,单核性能相当重要

win11的调度方式,跟以前版本win都不同的是,实现了软件方面的大小核调度。这在以前是硬件做的比如高通windows笔记本。英特尔酷睿12代芯片内部也有一个Thread Director管理器,以下简称TD,这是一个区分优先级的东西。把一个任务先放在大核跑几个周期(0.0000几秒)然后总结能耗比,决定是放进小核运行还是大核运行。win11对此做了深刻的适配,将本来需要轮流切换的应用,可以区分为高负载跟低负载,同时轮流两个应用,这就大大加强了跑分数据。要么可以决定调用哪个核心,是能效核心还是大核心。这就节省了功耗。

英特尔新线程管理

而在跑普通渲染软件时候,win11可以驱动大小核一起干活,毕竟是单纯的像素渲染,只有RGB操作。在这个时候,12代酷睿就成了,芯片更小,但是性能类似以前2层环形总线的8 8核心,充分发挥了多线程能力。而由于单核性能如此强势,加上多核处理器核心多以后的衰减作用,实际跑分就比对面AMD的强势一头了。

12代酷睿比性能相同的模型成本低一倍

那下一章,就走进12代酷睿的典型代表i9-12900K,看看究竟提高了啥。本期完。

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