在过去的几个发布周期中，英特尔和 AMD 粉丝之间的评论战一直很激烈，有很多数字墨水泄漏了哪些公司多年来已经或没有显着改进。对于每家公司最快的处理器的当前原始性能，也不乏意见。我们认为深入研究每个公司最快的台式机/发烧级 CPU 的存档性能基准会很有趣，以很好地了解每个公司多年来的实际表现——甚至可能看看是否有模式需要收集或对未来做一些赌注。
在我们深入研究图表之前，让我们从一些表格开始——这样，您可以看到我们每年使用哪些 CPU 作为里程碑。虽然我们正在研究它，但数据中有一些不规则之处;我们还将讨论这些内容，并讨论简单图表无法显示的内容。
二十年的发烧友计算
尽管英特尔和 AMD 显然每年都针对不同的价位和目标市场推出各种处理器，但我们每年都将自己限制在最快的台式机或“发烧级”处理器上。这意味着既没有服务器处理器，也没有高端台式机 (HEDT) 处理器——因此我们不会关注 Threadrippers 或最新型号的 XE 系列英特尔部件。
即使对于像我这样经历了整个系统构建者时期的人来说，组装这样的列表也是一件非常痛苦的事情——更不用说匹配测试结果了。这在 AMD 方面尤其困难，在那里没有真正相当于英特尔方舟 的处理器提供单一的处理器列表，可按代、类型和发布日期排序。如果您认为我选错了一年的“顶级处理器”，请在评论中告诉我。
我们应该解决图表顶部的一些异常情况——首先，不，2014、2015 和 2016 年没有新的 AMD 性能 CPU 不是疏忽。2013 年的 FX-9590 因其当时惊人的 225W TDP 和不起眼的性能而广受(且当之无愧)的批评——是 Red Team 连续四年运行速度最快的 CPU。在那段时间里，AMD 推出了几代低功耗、廉价的台式机 APU——其中没有一款比 FX-9590 好。
英特尔在 2013 年至 2017 年期间也遇到过几次挫折，但都没有那么严重或持续这么长时间。第五代酷睿系列在 2014 年基本上是胎死腹中，尽管第四代酷睿 i7 系列的更新确实提供了显着的性能提升。两年后，技术上又是另一番味道——配备酷睿 i7-7700K 的 Kaby Lake 直到 2017 年 1 月才真正推出。我们做了一点准备，并允许 Kaby Lake 出现在 2016 年的行列中，否则它会完全消失——Coffee Lake，以及同年晚些时候出现的 i7-8700K。
AMD Athlon的兴衰：2001-2007
在 21 世纪初，我们很多人都忘记了计算——多任务处理性能 很差。在上面的第一个图表中，我们查看了多线程和单线程 Passmark CPU 基准分数之间的比率。对于 2001-2005 年的 CPU，单线程分数实际上 高于多线程——这意味着您可以在给定的时间内在单线程上完成更多的计算工作，而不是分解为并行线程。
您可能会认为这是因为它们仍然是单核、单线程 CPU，这是可以原谅的——但您错了。英特尔在 2002 年通过 1c/2t Pentium 4 2.8GHz 引入了超线程，这对实际的多线程功能几乎没有影响。AMD 于 2005 年推出了第一款真正的双核台式机 CPU——Athlon 64 X2 4800+——它也几乎没有什么不同。
直到 Intel 的 2006 Pentium Extreme 965，双核/四线程 CPU，多线程比率才突破 100%——这意味着多线程作业比等效的单线程作业完成得更快。次年，AMD 和英特尔都推出了真正的四核台式机 CPU，彻底终结了单线程模型以实现高性能的时代。
在 AMD 黄金时代的大部分时间里，英特尔在单线程性能上都击败了 AMD。Pentium 4 架构被全面地、当之无愧地嘲笑为 Pentium III 的弱后续——它的性能往往优于它，时钟到时钟。然而，Pentium III 的时钟不能像 Pentium 4 那样高——不管是嘲讽还是没有嘲讽，这个时代性能最高的工作负载都是单线程的，而英特尔的奔腾 4 的单线程性能领先于 AMD 的 Athlon XP CPU，但是很小。
对英特尔来说不幸的是，早在 2001 年之前，整个世界就已经转向多任务操作系统，以及随之而来的多线程工作负载，正如 Firefox 前身 Phoenix在 2002 年采用标签式浏览所证明的那样。在 CPU 饱和以及用户越来越习惯整天打开许多程序的环境中，多线程性能(而非单线程)才是王道。
2007 年，AMD 和英特尔都推出了真正的四核台式机 CPU。两家厂商的发烧级 CPU 的多线程性能都达到了顶峰——尽管双方都获得了巨大的提升，但英特尔的 Core 2 Extreme QX9650 还是击败了 AMD 的新款 Phenom X4。
新的四核 CPU 具有足够的多任务处理能力，可以同时处理低优先级的后台任务和更高优先级的前台任务，而前台任务不会受到明显影响，这将重点转移到单线程性能上。这对 AMD 来说尤其不幸，因为英特尔不仅在多线程性能方面有所改进——QX9650 在单线程性能方面也是一个突破。
随着近 70% 的单线程性能优势归于 Intel 的 QX9650——并且突然转向单线程性能为王，至少在这些高端 CPU 中——AMD 21 世纪的第一个黄金时代正式结束。
英特尔反击：2007-2013
2007-2013 年在 CPU 性能和能力提升方面是一个激动人心的时代，但在英特尔和 AMD 之间的斗争中却是一个相当乏味的时代。英特尔以在单线程和多线程性能方面的健康领先开始了这一阶段，并且在大多数情况下，他们保持了领先地位。
AMD 在其 Phenom 和 Phenom II 架构的整个运行过程中，在多线程和单线程性能方面取得了稳定、渐进的提升。这使它在单线程性能上几乎赶上了英特尔——但在多线程方面，它从未接近过。
两家公司都在 2010 年发布了他们的第一款六核 CPU——但 AMD 的 X6 1100T 与 2009 年的 X4 965 使用相同的 K10 架构，其中英特尔的 i7-980X 享受了芯片缩小和一组新的 AES 指令。这使英特尔的多线程性能飞速发展，使其竞争对手的多线程性能提高了近一倍，同时仍保持了较小的单线程领先优势。
AMD 在 2011 年全力投入多线程，其命运多舛的八核推土机架构。尽管 Bulldozer 确实开始在多线程领域比 Intel 取得显着优势，但这是有代价的。新的 FX-8150 实际上 在单线程性能上倒退了。
到 2012 年，AMD 的推土机已经变成了打桩机，它在多线程方面几乎赶上了英特尔——但这只是因为英特尔在将工艺缩小到 22nm 时将其核心数从 6 减少到 4。这让 AMD 拥有“几乎一样好”的多线程性能，内核数量翻了一番，单线程性能比英特尔落后了三年。
2013 年情况变得更糟，当时 AMD 推出了最后一款 Piledriver CPU——可恶的 FX-9590。尽管英特尔在工程方面的领先地位不断提高，但这款 CPU 代表了一种保持竞争力的方法——它主要与英特尔的 i7-4770K 保持一致，但只是通过时钟速率和电压，通常会留在“极端超频者”领域。 ”
与 FX-8350 的 125W 和 i7-4770K 的 84W 相比，标称 TDP 为 225W，FX-9590 几乎是无法忍受的 CPU。在典型情况下对其进行空气冷却是没有挑战性的，而且风扇噪音和废热也太令人讨厌了，即使是 AMD 的铁杆粉丝也无法为其找借口——尤其是当它的竞争对手仍然轻而易举地超越它时。
FX-9590 是 AMD 四年来最后一款发烧级 CPU。从 2014 年到 2017 年，Team Red 发布的唯一新 CPU 是预算 CPU 和 APU，它们的性能都没有超过 FX-9590——更不用说竞争了。
命运的变化：2013-2020
事实上，AMD 在三年的低迷中幸存下来，却没有发布一款新的发烧级 CPU，这让您充分了解市场的一小部分——以及每个供应商的利润率——最大和最快的 CPU 究竟是什么。在 2014-2017 年，Team Red 确实继续推出新的台式机 CPU——但所有新设计都针对更“财政合理”的细分市场，专注于廉价的 APU。
在 AMD 惨败的同时，英特尔却在很大程度上安于现状。值得称赞的是，Team Blue 确实继续发布了新的性能 CPU，并在此期间逐步实现了单线程性能提升——但单线程性能提升并不多。在 2016 年，很难从一个使用了五年的 CPU 升级。
一切都在 2017 年发生了变化，当时 AMD 终于发布了一种新的、对发烧友友好的架构，代号为 Zen。Zen 架构使功率和热效率恢复正常，同时将原始多线程性能显着高于英特尔最好的水平。尽管 Zen 的单线程性能仍然落后于英特尔，但它在几次陡峭的跳跃中率先夺回了桂冠。
2018 年的 Zen+ 充其量只是多线程性能上的一个小改进——但它在英特尔的单线程领先地位上与最初的 Zen 一样大。英特尔第一款可行的 i9 产品 i9-9900K 短暂地从红队手中夺回了多线程性能的桂冠——但领先优势并没有持续多久。
2019 年，英特尔在发烧友领域大放异彩——它最好的 CPU 是 i9-9900KS，与 2018 年的 i9-9900K 相比几乎没有任何改进。与此同时，AMD 通过 Ryzen 9 3950x 实现了另一个巨大的多线程飞跃和另一个强大的单线程增益，这是一款 16 核/32 线程的怪物，展示了其新 Zen 2 架构的最佳性能。AMD 仍然没有完全赶上英特尔的单线程领先优势——但它使 i9-9900KS 的多线程性能提高了 一倍多。
这让我们回到了今年。仍在为拖延已久的 10 纳米工艺缩减而苦苦挣扎的英特尔发布了 i9-10900K——尽管它仍然在与 9900K 和 9900KS 相同的架构上运行，但在单线程和多线程工作负载方面都取得了显着的改进。不幸的是，对于 Blue 团队来说，AMD 并 没有休息——2020 年的 Zen 3 架构在 Zen 2 的单线程性能上有了大幅提升。
在这一点上，AMD 在单线程性能方面处于领先地位。此外 - 连续第二年 - 它享有绝对 巨大的多线程性能领先优势，几乎是英特尔提供的最佳产品的两倍。
长远来看：2001 年至 2020 年的逐代改进
如果我们想了解英特尔和 AMD 的工程流程进展情况，那么从原始数据开始，看看性能的代际增长是有指导意义的——也就是说，今年的部分比去年好多少个百分点。
这些图表放大了两家公司内部个别架构变化和工程工作的影响，从而更容易发现重大变化。迄今为止，最大和最令人兴奋的峰值出现在多线程性能方面——随着 2007 年四核 CPU 的推出，多线程性能也 达到了最高性能。在单线程图表上，可看的东西要少得多。
我们最喜欢的代际图表版本是第三个版本，它将单线程和多线程的改进平均成一行，赋予两者同等的权重。尽管乍一看它与纯多线程图表大致相似，但还是会弹出一些有趣的功能。
第一个在这里跳出来的是英特尔在 2005 年的糟糕表现，图表上唯一低于 100% 的点。低于 100% 的下降可能小到足以将手波作为误差范围——但即使 Pentium 3.8GHz 并不比 2004 年的 Pentium 4 3.6GHz更差，它显然也好不到哪里去 。
再看看 AMD 2017-2020 年从 Zen 到 Zen+、Zen 2 和 Zen 3 的进展情况也很有趣。虽然这里的整体形状与我们在纯多线程图表上看到的相同线程性能清楚地表明，每一步都是比上一步更重要的、持续的改进。
2021 年及以后
目前，英特尔在台式机上的情况看起来很严峻，AMD 的另一项重大架构改进——Zen 4，AMD 将其描述为“正轨”，其中包括一个工艺节点缩小到 5nm——将于 2021 年到期。
在英特尔方面，我们并没有像从 i9-9900K 到 i9-9900KS 的继任那么糟糕，但这并不意味着 Blue 团队的一切都是玫瑰色和阳光。尽管i9-10900K确实代表了前几代产品的显着和令人惊讶的改进，但它并没有与 AMD 的复兴相提并论——它仍然代表着垂死架构的最后一口气。
英特尔的台式机 CPU 仍然停留在 14nm 工艺上，明年的 Rocket Lake 也将继续使用 14nm。其 Cypress Cove 架构本质上是英特尔 10 纳米 Sunny Cove 笔记本电脑架构的变体，向后移植到较旧的 14 纳米工艺。
尽管英特尔凭借其最新的 Sunny Cove 笔记本电脑处理器(今年的 Tiger Lake，我们迄今为止仅在原型设计中看到)获得了显着的性能改进，但它的内核和线程数很少，而且高性能似乎与更高的功耗有关，因为好。
现在判断 10nm Sunny Cove 在内核数量和功率效率方面的限制是否会转化为 14nm Cypress Cove 还为时过早。然而，英特尔似乎不太可能在 2021 年看到 AMD 带来并在很大程度上保持 Zen 及其继任者的那种复兴。
不过，英特尔的坏消息很可能是性能爱好者的好消息。英特尔这个小得多的竞争对手需要一两个以上的主导周期来巩固其与大型原始设备制造商和系统制造商的关系和市场认知。这些业务关系——以及它们带来的订单、收入和利润——对于保持 AMD 的研发工作强劲、确保未来为消费者提供更高的性能和更优惠的价格是必要的。
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