千元性價比神u:12600KF深度解析


3樓貓 發佈時間:2024-05-21 12:39:19 作者:鬱故的秋 Language

自從2021年10月英特爾陸續上市了自家酷睿系列的12代產品,其中就有12600KF,最近這顆CPU的性價比不斷提高,是消費者的熱門選擇,受Intel邀請,今天來深度聊聊12600KF.


1.總覽

英特爾12600KF採用 Alder Lake架構,內核數為6個性能核(Performance Core)加上4個能效核(Efficient-core),其中,性能核(P-core)支持超線程,能效核(E-core)不支持超線程,所以12600KF一共有10核16線程,併為其配備了20MB的L3英特爾智能緩存和9.5MB的L2緩存.

12600KF採用了更先進Intel 7工藝製造,其晶體管密度與TSMC的7nm相當,更先進的製造工藝也使12代CPU在同性能下功耗相比上代有所降低,在英特爾的第二代睿頻加速技術的加持下,12600KF的性能核可達4.9GHz.

12代開始,英特爾加入了對DDR5內存的支持,因此12600KF同時支持DDR4和DDR5內存,消費者可以根據自身的需求選擇合適的內存.

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2.性能核(Performance Core)

12600KF的性能核基本頻率為3.7GHz,搭配英特爾的睿頻加速技術2.0,其最大睿頻頻率可達4.9GHz.

英特爾酷睿12代的性能核採用了全新的Golden cove微架構,與11代的cypress cove相比,帶來了19%的綜合IPC提升.

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Golden cove微架構圖

在12600KF中,Intel為每個Golden cove架構的Performance Core配備了48KB,12路的L1 Data Cache和32KB,8路的L1 Instruction Cache,除此之外每個Performance Core還有單獨的1.25MB的MLC L2Cache,與sunny cove相比,Golden cove主要提升了L2和L3的容量,提升緩存主要還是因為Golden cove相較於Sunny cove 更寬更深,更大緩存可以減少了CPU的等待時間,提升CPU的效率。

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Sunny cove微架構圖

前端:首先,Golden cove的ITLB部分頁表數目也實現了翻倍(ITLB是指指令快頁表,TLB存放了虛擬地址到物理地址的轉換頁表,這種設計可以提高CPU查找頁表的速度,加快虛擬地址到物理地址的轉換速度),其次Golden cove的decoder部分一次讀取指令的長度相較於Sunny cove翻倍,達到了32B,在解碼部分,Golden cove也從Sunny cove的4個decoder增加到了6個decoder,增加了解碼單元數量,同時每個週期輸出的指令數量從5uops增加到了6uops.

Uop緩存輸出的指令數量也從sunny cove的4uops翻倍到了8uops.

分支預測:Golden cove的分支預測失誤懲罰有所增加,為了抵消這一點,Intel增加了這一代的分支預測的準確性,比如Golden cove分支預測器中的L2BTB(分支目標緩衝區)增加到了12Eentries,與上代相比增加了2倍多.

在指令隊列上Golden cove的可用深度也從70條增加到144條(單線程),而對於雙線程,每個線程從70條略微增加到72條.

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ROB(重新排序緩衝區),Golden cove相比Sunny cove 的352條指令提升到了512條,提升了亂序執行的效率.

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在後端,Golden cove的執行端口較sunny cove 增加了2個,共有12個.

除此之外,後端的L1DTLB也增加到了96 Entries.

3.能效核(Efficient-core)

從Alder lake開始,英特爾在酷睿系列中引入了大小核的架構,這是環形總線與多核性能的妥協產物,同時4個小核的性能也比1個大核更強,這裡的小核並不小,其IPC可以比肩Skylake(準確一點可以說是大核加超大核),12600KF,共有4個小核,基本頻率為2.8GHz,最大睿頻為3.6GHz.每個小核都有32KB的L1數據緩存和64KB的L1指令緩存,4個小核共享2MB的L2緩存.小核採用Gracemont架構,是Tremont改進過來的.

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Gracemont微架構圖

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Sky Lake微架構

在前端,Gracemont 採用了雙解碼器簇的設計,每個解碼器簇各有三個簡單 x86 指令解碼器。同時,Gracemont的重排序緩存可以容納256條目,比sky lake的224條還要多,在後端執行端口上,Gracemont擁有17個執行端口(12個整數+5個浮點)。

4.總結

12600KF的Aleder Lake 架構在採用了Golden cove+Gracemont的同時也引入了Intel Thread Director來方便大小核之間的調度,提升CPU的工作效率,大小核的異構設計在保證了單核性能的情況下兼顧了多核性能,同時DDR4和DDR5的同時支持也為消費者提供了更多選擇,目前12600KF仍是千元級的性價比神U。


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