处理器有性能就够？技术力加持可不能少！

这两年的处理器市场发展，一改过往英特尔“高手寂寞”的独霸局面，变得精彩纷呈了起来。恰逢英特尔酷睿处理器来到了第十一代，Tiger Lake处理器的推出，已经不仅是一次常规的更新.....它意味着开启了全新的世代。

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全新的十一代酷睿Tiger Lake处理器最高可达4.8GHz的睿频，同时三级缓存最高来到了12MB。对比上一代的Ice Lake处理器，Tiger Lake的提升相当明显。

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将牙膏管一脚踩爆的升级，相信都是大家喜闻乐见的。在这喜讯的背后，究竟是怎样的一股力量推动着？熟悉处理器原理的朋友都知道，要提升处理器的工作效率，关键在于两点——处理器频率和IPC（单时钟周期指令数）。为了提升这两点，英特尔拿出了怎样的杀手锏？

全新微架构踏入新时代

回想十年前，大家还会为处理器频率的提升欢呼雀跃。时过境迁，消费者对频率数字的变化已经不太感冒，而厂商也在提升频率这件事上遇到了瓶颈。为了带来真正的使用体验提升，英特尔开始转入提升IPC（单时钟周期指令数）。

简单来说，如果把处理器比作一个搬砖工，那么频率就是指搬砖工在单位时间内将砖从A点搬到B点的次数，而IPC则是指每一次可以搬多少的砖。显然，当次数恒定的时候，单次可以搬的砖越多，最终能搬的砖就会越多。因此我们可以预见，在未来一段时间内，提升IPC将会是处理器厂商主攻方向。

提升IPC的手段有很多，主要体现在CPU“微架构”的创新上。历史上，英特尔曾经有过数次重大的微架构变革，比如著名的P6微架构、Core微架构，它们让CPU在频率相同的情况下，性能得到大幅提升。

在十代酷睿处理器上，英特尔使用了Sunny Cove微架构。得益于全新设计的架构和算法，Sunny Cove的工作效率提升相当明显。此外，Sunny Cove还增加了关键缓冲区和缓存的大小，并针对特定用例和算法的架构扩展。讲人话就是，Sunny Cove不仅通用运算性能更好，还通过增添新的指令集提升了特定项目的性能。

而全新的十一代酷睿Tiger Lake处理器使用的Willow Cove微架构，则基于此前大受好评的Sunny Cove微架构，进行了进一步的优化。可别以为这样的优化只是小修小补，Willow Cove所作出的改进，绝对称得上是青出于蓝！

对比Sunny Cove，Willow Cove微架构采用了双环总线设计，并重新设计了缓存体系。这样不仅为内存提供了两倍的结构带宽，它每个核心的二级缓存容量也增加到了1.25MB，三级缓存容量也增大了一半。如果将核心理解为工厂的生产机器，将缓存和内存理解成水管，这样从处理单元到运输环节的扩容，当然意味着更强大的生产效率。

同时，英特尔对处理器的全电压频率范围进行优化，实现了持续的峰值性能——在某个电压值，Willow Cove可以使频率大幅上升，并最终实现比上一代高出近1GHz的频率升级。配合诸如英特尔控制流强制技术、英特尔全内存加密技术等，十一代酷睿处理器实现了全面的更新。

新升级工艺突破旧禁锢

当我们理解了IPC的价值，自然就会明白Willow Cove所带来的使用体验提升。然而光是微架构改进，还不足以带来全面的变革。还是把处理器比作一个搬砖工，那么微架构就是搬砖工携带砖块的方式。虽然搬砖工携带砖块的方式可以更科学，以便一次带上更多砖块，然而如果搬砖工本身做事马虎，那么最终还是不能完全发挥搬砖方式的先进性。

搁在处理器身上，搬砖工的本领和处理器内部的晶体管电容有着很大的关系。“充满电”和“放空电”这两种状态，即可代表数据0和1，众所周知，0和1就是计算机世界的语言。为了能够在高频率的状态下清晰地表达0和1，英特尔在十一代酷睿处理器上，引入了SuperFin技术。

SuperFin技术是英特尔有史以来在单节点上最大的性能增强，它由英特尔增强型FinFET晶体管与Super MIM电容器组合而成。对比此前使用的晶体管技术，SuperFin有着几个关键的指标改进：

可以降低晶体管的电阻，允许更多电流通过。

改进的栅极工艺，让电荷流动得更快。

同等占位面积下，电容增加了5倍。

如果你是一个有经验的超频爱好者，看到“更多电流通过”和“电荷流动得更快”，就能get到英特尔这次是帮自己超频。结合前面提到的“0和1”，我们很容易想到处理器不仅传输信号的速度会更快，而且会更清晰。换言之，SuperFin可以大幅度改善十一代酷睿处理器的频率表现，提升处理器的电力效率，带来了大幅提升的频率输出，更为高效的数据处理效率和能力，自然就带来了更强的性能。

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