Intel 之所以如此重視CPU的低功耗設(shè)計(jì),原因不外乎以下幾條:首先是AMD的不爭氣,在性能上已經(jīng)無力跟 Intel一較長短,制程工藝上更是不能比,Intel的處理器性能上已無壓力。第二條,現(xiàn)在給Intel更大壓力的主要是ARM陣營,因?yàn)橹悄苁謾C(jī)和平板發(fā)展勢頭比臺式機(jī)、筆記本還猛,這是Intel一直想進(jìn)而不得的領(lǐng)域,但是ARM處理器憑借低功耗優(yōu)勢幾乎統(tǒng)治了這個市場,甚至還打算借未來的64位 ARM處理器進(jìn)軍服務(wù)器市場,這就跟Intel的業(yè)務(wù)有沖突了。第三個則是Intel的超極本,提出這個概念兩年來超極本并沒有達(dá)到Intel的要求,需要在設(shè)計(jì)、功耗及續(xù)航時間上再加把火。
因此,雖然現(xiàn)在少了AMD的拼命追趕,但是Intel面臨的挑戰(zhàn)反倒多了,降低功耗的壓力很大,好在Intel有地球上最牛的半導(dǎo)體制造工藝,特別是去年量產(chǎn)的22nm+3D 晶體管工藝,在漏電流、低電壓等指標(biāo)上優(yōu)勢明顯,Intel可以完成自己制定的目標(biāo)了。
這個產(chǎn)品就是之前報(bào)道過的功耗只有7W的Y系列移動處理器,它是基于Ivy Bridge架構(gòu)的超級功耗移動型號,功耗比現(xiàn)在10-13W的Atom D系列還要低了,不過也正是它極低的功耗設(shè)計(jì)引發(fā)了一場規(guī)模不亞于Tegra 4的新論戰(zhàn)。
7W 功耗的Y系列移動處理器之后,The Verge率先發(fā)難,認(rèn)為這一系列的處理器的功耗不實(shí),只是市場宣傳的勝利,因?yàn)門DP功耗還是10-13W,而Intel著重宣傳的7W實(shí)際上是 SDP,屬于偷換概念。上周六法國Hardware.fr網(wǎng)站也加入了,昨天德國Computebase網(wǎng)站也報(bào)道Intel SDP功耗引起的爭議了,INQ等媒體也開始介入報(bào)道,以致于Intel也不得不開始正面回應(yīng)媒體的質(zhì)疑了。同行超能網(wǎng)特地就此事做了一個總結(jié)性的深入分析,揭開了Intel幕后的“陰謀和陽謀”。
在下判斷之前就必須先了解這個事的來龍去脈,特別是處理器的TDP、SDP等各種術(shù)語的含義,了解了這些背景知識后我們才可以看看這場爭論到底是Intel想推動新的處理器設(shè)計(jì)規(guī)范,又或者這只是商人的狡猾,7W功耗只是市場宣傳的噱頭而已。
SDP到底是什么
先來解釋一下這些讓人頭疼的術(shù)語吧。
TDP:Thermal Design Power,熱設(shè)計(jì)功耗
GDP(雞的屁)這個縮寫我們非常熟悉了,年底了很快又要在電視上看到《新聞聯(lián)播》興高采烈地給我們報(bào)道今年的GDP是多少多少了。TDP(Thermal Design Power,熱設(shè)計(jì)功耗)這個單詞在超能的新聞和評測里也見了太多了,它是指處理器達(dá)到最高負(fù)荷的時候釋放出的熱量,單位為瓦(W),這是維基百科里的解釋。Intel的官方定義中說法類似,也是指CPU在最極端情況下的熱量散發(fā)情況。
TDP的定義中可以看出TDP主要是為CPU散熱考慮的,不過衡量這個指標(biāo)的單位用了物理學(xué)中的功率,也就是瓦特,95W的TDP意味著CPU散熱器要能在1秒內(nèi)將95焦耳的熱量散發(fā)出去,這樣CPU就不會因?yàn)樯岵患皶r導(dǎo)致熱量積累進(jìn)而燒壞CPU。
TDP嚴(yán)格來說不能跟CPU功耗劃等號,因?yàn)檫@是為散熱器設(shè)計(jì)的,但是因?yàn)樗膯挝桓氖且粯拥?,而且這個指標(biāo)確實(shí)也能部分程度地反映出CPU功耗高低,所以大家也就稀里糊涂地用TDP指標(biāo)衡量CPU功耗了。
測量TDP時需要保證CPU所有核心全速運(yùn)行、最大化測試溫度(一般是TJ105°C,CPU芯片溫度)、包括核心電壓(VDD)、NB電壓(VDDNB)、IO電壓(VDDIO)、VLDT、VDDA等在內(nèi)的電路電壓最大化。
Intel一直想讓大家了解的是:TDP不等于CPU最大功耗,前者只是極端情況下的散熱指標(biāo),CPU最大功耗理一般是要低于TDP值的。
這是早前ixbt做過的Core i7-3770K功耗對比,其TDP是77W,Linpack中CPU峰值功耗是72.3W
不過上面的解釋主要是從CPU角度來說。AMD的CPU也大體遵循了Intel的說法,不過在GPU上NVIDIA對TDP還有不同的解釋,早前我們也做過顯卡TDP的解析和測試,讀者不妨對照參考一下。
SDP登場:Scenario Design Power,場景設(shè)計(jì)功耗
隨著技術(shù)的進(jìn)步TDP值是在不斷下降的,不過這還不夠,在Y系列移動處理器中Intel又提出了SDP(Scenario Design Power,場景設(shè)計(jì)功耗)的概念,處理器功耗指標(biāo)再次大幅降低。
SDP的場景設(shè)計(jì)可以理解為某些日常使用。它模擬的是CPU在這樣常規(guī)負(fù)載中的功耗,反應(yīng)CPU輕負(fù)載下的功耗值,而不是TDP所表述的針對散熱設(shè)計(jì)的指標(biāo),本質(zhì)上是有區(qū)別的。單純從數(shù)值上講,SDP要比TDP低不少,這也是引發(fā)爭議的關(guān)鍵。
以其中的Core i3-3229為例,正常的TDP為13W,而SDP只有7W!同志們,Intel同學(xué)不需要一槍一彈,只要換個名字就能把功耗降低了一半,這是神一般的進(jìn)步啊!
SDP 的概念很容易讓人迷糊,因?yàn)镮ntel也沒有清晰的定義,大體就是說SDP是一種新的衡量處理器在視頻播放、內(nèi)容創(chuàng)建等輕負(fù)載情況下的功耗值,不過 Intel并沒有指出使用了那些應(yīng)用或者程序來模擬這個負(fù)載,需要指出的是TDP是跟CPU功耗沒有關(guān)系的,不過SDP 已經(jīng)相當(dāng)于CPU實(shí)際應(yīng)用功耗了,并不是為散熱考慮的。
SDP的概念有點(diǎn)接近平均功耗或者實(shí)際負(fù)載功耗的味道了,它是好是壞先不討論,因?yàn)镮ntel還不是第一個提出類似觀點(diǎn)的人,實(shí)際上AMD前幾年在提出了一個ACP平均功耗的概念,當(dāng)時Intel的表現(xiàn)跟現(xiàn)在可不一樣。
回憶遙遠(yuǎn)的前輩ACP:AMD提出的平均CPU功耗
AMD的ACP是指Average CPU Power平均CPU功耗,最早在“伊斯坦布爾”架構(gòu)的六核Opteron處理器上出現(xiàn),因?yàn)锳MD認(rèn)為TDP指標(biāo)不能準(zhǔn)確反應(yīng)自己的六核處理器(還不是因?yàn)檫@個指標(biāo)數(shù)值高了),所以他們提出了ACP的概念。
在ACP的測試中,AMD在涉及服務(wù)器應(yīng)用中的測試項(xiàng)目中中挑選了5個以模擬服務(wù)器CPU的真實(shí)負(fù)載,用到的軟件是 TPC Benchmark-C、SPECcPU2006、SPECjbb2005以及Stream,他們或偏重浮點(diǎn)性能,或偏重整數(shù)性能,或者偏重Java及 Web應(yīng)用,總之就是用這幾個項(xiàng)目來衡量CPU的平均功耗。
另外,AMD強(qiáng)調(diào)他們用于衡量ACP功耗的CPU是特別挑選的,不過挑選的是其中發(fā)熱最大的,而且為了模擬服務(wù)器的真實(shí)環(huán)境,測試的環(huán)境溫度高達(dá)70°C,條件也算是很苛刻了。
上面就是ACP功耗的功勞了,TDP 137W的伊斯坦布爾架構(gòu)處理器ACP功耗只有105W,其他TDP的處理器的ACP功耗也有不同程度的降低。
AMD 認(rèn)為自己的測試更符合真實(shí)情況,希望ACP能成為新的測試標(biāo)準(zhǔn),不過呢,Intel不滿意了,他們跳出來反對 ACP功耗,甚至專門出文對比TDP與ACP的優(yōu)劣,認(rèn)為AMD的ACP提法有誤導(dǎo),因?yàn)锳CP功耗不能反映出服務(wù)器的內(nèi)存、I/O以及磁盤控制器等部分的功耗,而且對熱設(shè)計(jì)工程師來說ACP完全無用,不可能根據(jù)這個指標(biāo)來做散熱器設(shè)計(jì)。
Intel的態(tài)度總結(jié)起來就是他們不認(rèn)同AMD的ACP說法,而且AMD的測試方法不詳導(dǎo)致不能制定出統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),這個指標(biāo)與TDP不具備可比性,只有TDP對TDP的比較才是最公平最真實(shí)的對比。
SDP只是聰明的誠實(shí)
看過了Intel嚴(yán)于律人、寬于律己的表現(xiàn)之后,我們再來判斷SDP吧。
如果SDP只是一種不同的衡量CPU功耗的算法也就罷了,但是SDP的說法還隱含著一個更致命的問題,那就是SDP指標(biāo)下的CPU頻率遠(yuǎn)低于CPU的正常頻率。
以這批7W SDP功耗的Y系列處理器為例,其中的Core i7-3689Y頻率是1.5GHz,TDP功耗是13W,最高可以加速到2.6GHz,但是SDP 7W的情況下其默認(rèn)頻率只有800MHz(Turbo最高頻率也能達(dá)到2.6GHz)。現(xiàn)在明白了為什么SDP功耗能降低這么多的原因了吧,說白了 Intel就是通過降頻降壓的手段完成的。
對此Intel也有自己的說辭:在低功耗CPU中降低頻率達(dá)到節(jié)能的做法很常見,就好像在家的時候會打開燈,不在家的時候會關(guān)燈一樣。此外,從低頻率下切換到高頻率下的速度也很快,快到足夠處理高要求的應(yīng)用。不過 Intel也稱這種7W SDP的處理器并不能經(jīng)?;蛘唛L時間加速到高頻率,因此它用于在長時間運(yùn)行游戲或者渲染視頻之類的任務(wù)中有些勉強(qiáng)。
另外,TDP指標(biāo)是用來證明CPU是可以在各種苛刻的環(huán)境或者狀態(tài)下都能保證CPU運(yùn)行的,而SDP的測試要求及任務(wù)負(fù)載都縮水了。雖然這個指標(biāo)可能更接近 CPU真實(shí)情況,但是從用戶的角度來說,他們的CPU是需要勝任各種使用環(huán)境的,萬一用戶經(jīng)常需要高負(fù)載工作呢?萬一有人就是喜歡拷機(jī)測試呢?這時候 SDP就太誤導(dǎo)用戶了,不如TDP更可靠。
Intel辯解稱SDP的標(biāo)注是一種“聰明的誠實(shí)”,這樣做是為了給合作伙伴更大的彈性以利用這種處理器。只不過這樣的解釋只會招來更多的質(zhì)疑,雖然只是一個小小的SDP數(shù)值,但是這幾天來在多家媒體的圍攻之下Intel已經(jīng)放低姿態(tài)了,在給媒體的公開回復(fù)中他們說道:
“如果你們認(rèn)真讀了我們的媒體發(fā)布聲明中的規(guī)格介紹,你會發(fā)現(xiàn)我們說的其實(shí)是這一系列的處理器工藝可以低至7W,Kirk的演講目的只是想告訴聽眾我們想說的事情,我們并不想卷入TDP與SDP兩種指標(biāo)的技術(shù)細(xì)節(jié)中,也不想長篇累牘地做一番技術(shù)上的解釋。我們應(yīng)該在媒體發(fā)布聲明中用星號標(biāo)注出SDP的解釋的,這是我們的錯?!?/p>
Intel已經(jīng)低姿態(tài)道歉了,SDP引起的小風(fēng)波應(yīng)該暫告一段落了,只是這樣的事不是第一次出,也不會是最后一次。商業(yè)公司總會選擇把最好的一面展現(xiàn)給用戶,不好的地方少提或者完全不提,這是揚(yáng)長避短,本來是通行的做法,不過一旦有意無意誤導(dǎo)用戶就得不償失了,天朝以外的媒體可不是吃素的。