История и эволюция процессоров были отмечены разными этапами. В начале 2000 года мы пережили гонку тактовых частот, которая, несомненно, была одной из самых интересных и самых противоречивых, потому что в ней Intel сделала ставку на повышение производительности за счет радикального применения грубой силы, а не изменений на уровне архитектуры.
Это не лучший способ повысить производительность процессора, потому что он снижает потребление и выделяемое тепло, что создает проблемы со стабильностью и сроком службы, которые это создает для кремния. Создание новой архитектуры, улучшающей IPC, может привести к тому, что один процессор будет работать намного лучше, чем другой, несмотря на гораздо более низкие частоты — реальность, которую мы уже видели в предыдущих поколениях, а также в нынешних поколениях.
Я приведу вам пример каждого из них. AMD Athlon 64 с базовой частотой 2 ГГц был способен обеспечивать производительность, равную или превосходящую производительность Pentium 4 своего поколения, работающего на частоте 3 ГГц и более. В текущем поколении Ryzen 7 7800X3D, работающий на частоте 4,7 ГГц, способен превзойти в играх Intel Core i9-14900K, работающий на частоте 5,8 ГГц.
Intel Tejas и обещание 7 ГГц
Пример неудачного Pentium 5 от Intel. (Wikipedia)
Анонс Intel Tejas был сделан в 2003 году, когда AMD выигрывала у чип-гиганта с помощью своих Athlon 64. Pentium 4 работали на высоких частотах, но не могли конкурировать с чипами AMD, которые предлагали гораздо более высокую эффективность, а также превосходили их по производительности. которые также были отмечены как первые потребительские чипы, совместимые с 64-разрядной версией.
Презентация вызвала большой ажиотаж, и это было логично, потому что к 2003 году процессоры достигли пика максимальной частоты в 3 ГГц, и Intel обещала более чем вдвое превысить эту рабочую частоту.
На бумаге это было впечатляюще, но на практике это было невозможно. Если Pentium 4 едва мог развивать частоту 3 ГГц при высокой температуре и потреблении, как Intel собирается заставить Его выпустить процессор, способный работать на частоте 7 ГГц при приемлемом потреблении и температуре? Не было никакого способа с ресурсами того времени.
Ранний образец процессора Tejas, изготовленный на базе 90-узлового процессора, мог развивать частоту 2,8 ГГц, но с TDP 150 Вт. Было ясно, что достичь 7 ГГц будет невозможно, но Intel решила продолжать попытки и отложила его запуск до 2005 года, даты, когда это уже не имело смысла, потому что он был на пороге выхода Core 2 Duo.
В 2004 году проект был отменен, и в Intel положили конец безумной эре тактовой частоты, возглавляемой архитектурой NetBurst, и сделали ставку на архитектуру Conroe, основу Core 2 Duo и Core 2 Quad. Мы уже знаем, что это был огромный успех и что он сыграл ключевую роль в стандартизации многопоточных вычислений на потребительском рынке в целом.
Intel и AMD отказались от использования ГГц
Сегодня, более чем когда-либо, ясно, что ГГц — не самое главное. По этой причине использование ГГц больше не является приоритетом. AMD решила увеличить количество ядер, улучшить IPC, увеличить задержку и увеличить размер кэшей L2 и L3, а также прибегнуть к новым методам, таким как 3D-стекирование кэша L3 для повышения производительности своих процессоров, стратегия, которая ей удалась.
Intel также внесла серьезные изменения в этом отношении, например, прибегла к гибридному и дезагрегированному дизайну путем объединения различных архитектур, что также принесло улучшения на уровне IPC. Размер ее кэшей L2 и L3 также вырос, но она еще не прибегала к методам 3D-стека, чтобы достичь уровня AMD.
Отказ от тактовой частоты сделал возможным огромную эволюцию в мире процессоров массового потребления. Если бы эта гонка продолжалась, она бы в конечном итоге подорвала достижения, которые действительно ознаменовали поворотный момент в мире процессоров.
В этом смысле первый большой скачок мы увидели в появлении первых 64-разрядных процессоров, затем появились двухъядерные и четырехъядерные процессоры, и с тех пор проекты расширялись с появлением новых архитектур и производственных узлов, пока не привели нас к эпохе, когда у нас появились такие процессоры, как процессоры Intel. Threadripper с 96 ядрами и 192 потоками, Intel Panther Lake, которые объединяют в себе три различных типа ядер, и Ryzen X3D, которые интегрируют 3D-накопленную кэш-память L3.