Articles

En historie af Intel vs AMD desktop ydeevne, Med CPU diagrammer massevis

en skildpadde og en hare er på en racerbane.
Forstør / Spoiler: når det kommer til ydeevne gennem årene, er Intel den langsomme og stabile skildpadde til AMDs hurtige, men intermitterende hare.

kommentarkrigene mellem Intel—og AMD—fans har været varme i de sidste par udgivelsescyklusser, med meget digitalt blæk spildt om hvilket firma der har-eller ikke har-forbedret sig markant gennem årene. Der har heller ikke været mangel på meninger om den nuværende rå ydeevne for hver virksomheds hurtigste processorer. Vi troede, det ville være interessant at dykke ned i arkiverede præstationsbenchmarks for de hurtigste desktop/entusiast—CPU ‘ er for hvert firma for at få et godt overblik over, hvordan hver enkelt virkelig har gjort gennem årene-og måske endda se, om der er mønstre, der skal hentes eller lave nogle væddemål om fremtiden.

før vi dykker ned i diagrammer, lad os starte med nogle tabeller—på den måde kan du se, hvilke CPU ‘ er vi bruger som milepæle for hvert år. Mens vi er ved det, er der et par uregelmæssigheder i dataene; vi diskuterer dem også og taler om de ting, som et simpelt diagram ikke viser dig.

tyve års entusiast computing

år Intel Model AMD Model noter
2001 Pentium 4 2.0 GG (1C/1t) Athlon 1900+ (1C/1t)
2002 Pentium 4 2.8 GG (1C/2T) Athlon 2800+ (1C/1t) Intel introducerer hyperthreading
2003 Pentium 4 ekstrem 3.2GHz (1c/2t) Athlon XP 3200+ (1c/1t)
2004 Pentium 4 3.4GHz (1c/2t) Athlon 64 FX-55 (1c/1t)
2005 Pentium 4 3.8GHz (1c/2t) Athlon 64 X2 4800+ (2c/2t)
2006 Pentium Extreme 965 (2c/4t) Athlon 64 X2 5000+ (2c/2t) Intel takes the undisputed performance lead here—and keeps it for a decade straight.
2007 Core 2 Extreme QX6800 (4c/4t) Phenom X4 9600 (4c/4t) Intel and AMD both launch the first true quad-core desktop CPUs
2008 Core 2 Extreme X9650 (4c/4t) Phenom X4 9950 (4c/4t)
2009 Core i7-960 (4c/8t) Phenom II X4 965 (4c/4t)
2010 Core i7-980X (6c/12t) Phenom II X6 1100T (6c/6t) Intel and AMD both introduce hex-core desktop CPUs
2011 Core i7-990X (6c/12t) FX-8150 (8c/8t)
2012 Core i7-3770K (4c/8t) valuta-8350 (8c/8t) Intel opgiver sekskantede desktop-CPU ‘ er—men få savner dem på grund af store enkelttrådede gevinster
2013 Core i7-4770K (4c/8t) valuta-9590 (8C/8t) AMDs overvældende valuta-9590 lanceringer-og det er Team Reds sidste entusiast CPU i fire lange år
2014 Core i7—4790K (4C/8t) valuta-9590 (8c/8T) Intels 5.generations kerne dør dødfødt. AMD frigiver APU ‘er med lav effekt, men ingen efterfølger til valuta-9590
2015 Core i7-6700k (4c/8t) valuta-9590 (8c/8t)
2016 Core i7-7700K (4C/8t) valuta-9590 (8c/8t) strengt taget var 2016 en Intel-lugt—Kaby Lake startede faktisk først i Januar 2017
2017 Core i7-8700K (6C/12T) 2018 Core i9-9900k (8C/16T) lancering af AMD’ s nye arkitektur, returnering af Intel sekskantede desktop CPU
2018 Core i9-9900k (8C / 16T) 2700 (8c/16T)
2019 Core i9-9900ks (8c/16T) Ryse 9 3950h (16C/32t) AMDs 2-arkitektur lanceres, Intel pisker hårdt i ydelsessegmentet
2020 Core i9-10900k (10c/20t) Ryse 9 5950h (16C/32t) endelig knuser Intels langvarige single-threaded performance record

selvom både Intel og AMD naturligvis lancerer en bred vifte af processorer til forskellige prispoint og målmarkeder hvert år, begrænser vi os til den hurtigste desktop eller” entusiast ” processor fra hvert år. Det betyder heller ingen serverprocessorer og ingen high-End Desktop (HEDT) processorer—så vi vil ikke se på hverken Threadrippers eller den sene model.

selv for en som mig selv, der levede gennem hele denne periode som systembygger, er det en kæmpe smerte i rumpen, der samler en liste som denne—endsige matchende testresultater. Det er især svært på AMD-siden, hvor der ikke er nogen reel ækvivalent med Intels Ark, der giver en enkelt liste over processorer, der kan sorteres efter generation, type og lanceringsdato. Hvis du tror, jeg valgte den forkerte “top processor” i et år, så lad mig det vide i kommentarerne.

se mere

Vi bør tage fat på et par anomalier i diagrammerne lige fra toppen—først og fremmest Nej, fraværet af en ny AMD performance CPU i 2014, 2015 og 2016 er ikke et tilsyn. 2013s valuta-9590—bredt (og fortjent) panoreret for sin monstrøse 225V TDP og unimpressive ydeevne-var Team Reds hurtigste CPU i fire år i træk. I løbet af denne tid lancerede AMD flere generationer af laveffektive, billige desktop APU ‘ er-hvoraf ingen overgik valutakursen—9590.

Intel havde også et par snubler i løbet af 2013-2017, selvom ingen så alvorlige eller så længe. Femte generationens Kerneserie var dybest set dødfødt i 2014, selvom en opdatering af fjerde generation Core i7-serien gav et betydeligt præstationsforøgelse. To år senere var teknisk set en anden pust-Kaby sø, med Core i7-7700K, blev faktisk ikke lanceret til januar 2017. Vi fudged lidt og tillod Kaby Lake i 2016s række, for ellers ville det forsvinde helt—Coffee Lake, og i7-8700K, dukkede op senere samme år.

AMD Athlons stigning og fald: 2001-2007

Her er en ting, som mange af os har glemt computing i starten af det 21.århundrede, og som vi har—multi-tasking ydeevne var forfærdeligt. I det første diagram ovenfor ser vi på forholdet mellem multi-threaded og single-threaded Passmark CPU benchmark scores. For CPU ‘ er vintage 2001-2005 er single-threaded scores faktisk højere end multi-threaded—hvilket betyder at du kan få mere computerarbejde udført i en given tid på en enkelt tråd, snarere end opdelt i parallelle tråde.

Du kan blive undskyldt for at tro, at dette skyldes, at disse stadig var single-core, single-threaded CPU ‘ er—men du ville være forkert. Intel introducerede hyperthreading i 2002 med 1C / 2T Pentium 4 2.8ghse, hvilket gjorde meget lidt indflydelse på de faktiske multithreading kapaciteter. AMD introducerede den første ægte dual-core desktop CPU i 2005—Athlon 64h2 4800+ – og det gjorde også meget lille forskel.

annonce

det flertrådede forhold brød ikke 100%—hvilket betyder, at flertrådede job blev afsluttet hurtigere end tilsvarende enkelttrådede job-indtil Intels 2006 Pentium ekstrem 965, en dual—core / firtrådet CPU. Det følgende år introducerede både AMD og Intel ægte firekernede desktop-CPU ‘ er og sluttede æraen med den enkelttrådede model for høj ydeevne for godt.

Intel slog AMD på enkelt gevind ydeevne for størstedelen af selv denne gyldne æra for AMD. Pentium 4-arkitekturen blev rundt og fortjent hånet som en svag opfølgning på Pentium III—som havde tendens til at overgå den, ur til ur. Pentium III kunne imidlertid ikke se så højt som Pentium 4—og hån eller ingen hån, de højest præsterende arbejdsbyrder i denne æra var single-threaded, og Intels Pentium 4 havde en single-threaded performance lead over AMDs Athlon HSP CPU ‘ er, dog lille.

desværre for Intel var hele verden gået videre til multi—tasking-operativsystemer i god tid før 2001-og multi-threaded arbejdsbyrder sammen med dem, som demonstreret af firefoks forløber Føniks vedtagelse af faneblade i 2002. I systemer, der ofte brugte meget af deres tid CPU-mættet, og miljøer, hvor brugerne blev mere og mere vant til at have mange programmer åbne hele dagen, multi-threaded ydeevne—ikke single-threaded—var konge.

annonce

i 2007 introducerede både AMD og Intel ægte firekernede desktop-CPU ‘ er. Den multi-threaded ydeevne af entusiast CPU ‘ er fra begge leverandører gik gennem taget-men selvom begge sider fik enormt, slog Intels Core 2 ekstreme KVH9650 bukserne af AMDs nye Phenom H4.

de nye firekernede CPU ‘ er havde nok multitasking-oomph til at håndtere en baggrundsopgave med lav prioritet samtidig med en forgrundsopgave med højere prioritet, uden at forgrundsopgaven lider mærkbart, og det skiftede fokus tilbage til ydeevne med en gevind. Dette var især uheldigt for AMD, da Intel ikke bare var forbedret i multithreaded ydeevne—9650 var også et gennembrud i single-threaded ydeevne.

med næsten 70% single-threaded performance advantage, der går til Intels 9650—og et pludseligt skift i fokus tilbage til single-threaded performance som king, i det mindste i disse high-end CPU ‘ er—var AMDs første gyldne æra i det 21.århundrede officielt forbi.

Intel slår tilbage: 2007-2013

2007-2013 var en spændende æra med hensyn til at øge CPU-ydeevne og kapaciteter, men en temmelig kedelig med hensyn til kampen mellem Intel og AMD. Intel begyndte denne strækning med en sund bly i både single-threaded og multi-threaded ydeevne, og for det meste holdt de det.

AMD gjorde stabile, trinvise gevinster i både multithreaded og single-threaded ydeevne i løbet af dets Phenom og Phenom II arkitekturer. Dette gjorde det muligt for det næsten at fange Intel i single-threaded ydeevne—men på den multi-threaded side kom det aldrig tæt på.

annonce

begge virksomheder udgav deres første sekskantede CPU i 2010-men AMDs 6 1100T var på samme K10—arkitektur som 2009 ‘ s 4 965, hvor Intels i7-980 havde både en dørkrympning og et nyt sæt AES-instruktioner. Denne raketterede Intel til næsten at fordoble sin rivals multi-threaded ydeevne, mens den stadig opretholder en lille single-threaded bly til at starte.

AMD gik all – in på multi-threaded i 2011 med sin ulykkelige octa-core Bulldoserarkitektur. Selvom bulldoeren faktisk begyndte at vinde betydelig grund på Intel i multi-threaded arena, kom det til en pris. Den nye 8150 gik faktisk baglæns i en-gevind ydeevne.

i 2012 var AMDs Bulldoer blevet Piledriver, og det havde næsten fanget Intel på den multi-threaded front—men kun fordi Intel faldt sin kerne tæller fra seks til fire, da den skrumpede sin proces til 22nm. Dette efterlod AMD med” næsten lige så god ” multi-threaded performance med dobbelt så mange kerner og single-threaded performance tre betydelige år bag Intels.

annonce

ting blev endnu værre i 2013, da AMD lancerede den endelige Piledriver CPU—Den Afskyelige valuta-9590. Denne CPU repræsenterede en slags Hail Mary—tilgang til at forblive konkurrencedygtig på trods af Intels stigende tekniske ledelse-den holdt for det meste op med Intels i7-4770k, men kun ved hjælp af urhastigheder og spændinger, der normalt ville være tilbage i området “ekstreme overclockere.”

med en 225v nominel TDP—sammenlignet med 8350S 125V og i7-4770k ‘ s 84V-var 9590 en næsten umulig CPU at leve med. Luftkøling det i typiske tilfælde var ud over udfordrende, og ventilatorstøj og spildvarme var for modbydelig for selv hardcore AMD—fans til at undskylde-især når konkurrencen stadig var bedre end den.9590 var AMDs sidste entusiast CPU i fire lange år. Fra 2014-2017 var Team Reds eneste nye CPU-udgivelser budget-CPU ‘er og APU’ er, hvoraf ingen overgik valutakursen-9590—endsige konkurrencen.

en ændring i formuer: 2013-2020

det faktum, at AMD faktisk overlevede en treårig nedgang uden at frigive en enkelt ny entusiast CPU fortæller du meget om, hvad et lille segment af markedet-og hver leverandørs fortjenstmargener—de største og hurtigste CPU ‘ er virkelig er. I 2014-2017 fortsatte Team Red med at lægge nye desktop-CPU ‘ er ud-men alle de nye designs rettet mod de mere “skattemæssigt fornuftige” markedssegmenter med fokus på billige APU ‘ er.

mens AMD forsvandt i nederlag, hvilede Intel stort set på sine laurbær. Til sin kredit fortsatte Team Blue med at frigive nye ydeevne CPU ‘ er og for at gøre inkrementelle enkelttrådede præstationsgevinster i løbet af denne tidsperiode-men de enkelttrådede gevinster udgjorde ikke meget. I 2016 var det meget vanskeligt at gøre sagen til opgradering fra en fem år gammel CPU.

annonce

alt ændrede sig i 2017, da AMD endelig udgav en ny, entusiastvenlig arkitektur med kodenavn. Arkitekturen bragte kraft og termisk effektivitet tilbage på linje, mens den rakede rå multi-threaded ydeevne mærkbart over Intels fineste. Selvom Sens single-threaded ydeevne stadig slog bag Intels, gjorde det det første af, hvad der ville være flere stejle spring for at fange den krone tilbage også.

2018 var en i bedste fald mindre forbedring i multi-threaded ydeevne—men det tog lige så stor en bid ud af Intels single-threaded bly som den oprindelige nen havde. Intels første levedygtige i9-produkt, i9-9900k, tog kort den multi-threaded performance krone tilbage fra Team Red—men føringen varede ikke længe.

i 2019 piskede Intel hårdt i entusiastsegmentet—dens bedste CPU var i9-9900ks, som næsten ikke repræsenterede nogen forbedring i forhold til 2018 ‘ s i9-9900k. i mellemtiden tog AMD endnu et enormt multi-threaded spring og en anden stærk single-threaded gain med Ryssen 9 3950h, et 16-core / 32-tråd monster, der viser det bedste af sin nye Sen 2-arkitektur. AMD havde stadig ikke helt fanget op til Intels single-threaded bly-men det mere end fordoblet i9-9900ks multi-threaded ydeevne.

annonce

dette bringer os op til indeværende år. Intel, der stadig kæmper med en lang forsinket 10nm-proceskrympning, frigav i9-10900k—som på trods af stadig kører på samme arkitektur som 9900k og 9900KS, lykkedes betydelig forbedring i både enkelt-gevind og multi-gevind arbejdsbyrder. Desværre for Team Blue hvilede AMD ikke—2020 ‘s sen 3-arkitektur forbedrede sig massivt på Sen 2’ s single-threaded performance.

på dette tidspunkt sidder AMD smukt med en betydelig føring i single-threaded ydeevne. Derudover—og for andet år i træk-har den en absolut massiv multi-threaded performance lead, på næsten det dobbelte af det bedste Intel har bragt at tilbyde.

tager den lange visning: generation-on-generation forbedringer, 2001-2020

Hvis vi ønsker at se, hvordan ingeniørprocessen går på både Intel og AMD, er det lærerigt at gå videre fra de rå tal og se på generationsforøgelser, der i performance—betydning, med hvor mange procent er dette års del bedre end sidste års.

disse diagrammer forstørrer virkningerne af individuelle arkitektoniske ændringer og tekniske bestræbelser inden for begge virksomheder, hvilket gør det lettere at få øje på de store ændringer. Langt de største og mest spændende pigge findes i multi-threaded performance—som med introduktionen af firekernede CPU ‘ er i 2007 også bliver maksimal ydelse. På det enkelttrådede diagram er der meget mindre at se.

annonce

vores foretrukne version af generation-on-generation-diagrammerne er den tredje, Der gennemsnit enkelt-gevind og multi-threaded forbedringer i en enkelt linje, hvilket giver lige vægt til begge. Selvom det ser stort set ud som det rent multi-threaded diagram ved første øjekast, springer et par interessante funktioner ud.

den første, der springer ud her, er Intels blecherøse visning i 2005, med det eneste sub-100% punkt på diagrammet. Dip under 100% kan være lille nok til at håndbølge som en fejlmargin—men selvom Pentium 3.8 GTS ikke var aktivt værre end 2004s Pentium 4 3.6 GTS, var det klart ikke bedre.

det er også interessant at tage et andet kig på AMDs 2017-2020-progression fra op til OP+, OP 2 og op 3. Selvom den overordnede form her er den samme udtalte M, vi ser på det rent multi-threaded diagram, inkluderingen af enkelt-threaded ydeevne gør det klart, at hvert trin er en betydelig, konsekvent forbedring ud over det sidste.

2021 og videre

tingene ser dystre ud for Intel på skrivebordet lige nu, med en anden betydelig arkitektonisk forbedring for AMD—nen 4, som AMD beskriver som “On track”, og som inkluderer en procesknude, der krymper til 5 nm—forfalder i 2021.

på Intels side projicerer vi ikke noget så dårligt som successionen fra i9-9900k til i9-9900KS, men det betyder ikke, at tingene er alle roser og solskin til Team Blue. Selvom i9—10900k repræsenterede en betydelig og overraskende forbedring i forhold til tidligere generationer, matchede den ikke AMDs genopblussen-og den repræsenterer stadig den sidste gisp i en døende arkitektur.Intel sidder stadig fast på en 14nm-proces med sine desktop CPU ‘ er, og næste års Rocket Lake forbliver også på 14nm. Dens Cypress Cove arkitektur er i det væsentlige en variant af Intels 10nm Sunny Cove laptop arkitektur, backported til den ældre 14nm proces.selvom Intel nød betydelige ydelsesforbedringer med sin nyeste Sunny Cove laptop processor—dette års Tiger Lake, som vi hidtil kun har set i prototype design—er dens kerne-og trådtællinger lave, og den høje ydeevne ser også ud til at være bundet til højere strømforbrug.

det er lidt tidligt at fortælle, om 10nm Sunny Cove ‘ s grænser i kerneantal og energieffektivitet vil oversætte til 14nm Cypress Cove. Det forekommer imidlertid meget usandsynligt, at 2021 vil se en Intel-genopblussen af den slags AMD bragte og stort set opretholdt med sen og dens efterfølgere.

Intels dårlige nyheder er sandsynligvis præstationsentusiasternes gode nyheder. Intels meget mindre rival vil have brug for mere end en eller to dominerende cyklusser for at styrke sine relationer og markedsopfattelse med de store OEM ‘ er og systembyggere. Disse forretningsforbindelser—og de ordrer, indtægter og overskud, de bringer-vil være nødvendige for at holde AMDs R&d indsats stærk, hvilket sikrer højere ydeevne og bedre priser for forbrugerne i fremtiden.