时间：2022-09-02 10:40:03
十年前，当Intel处理器从奔腾D升级到Core 2 Duo，I界是用“雷霆一击”来形容，那是一种飞跃式的质的变化，功耗温度大降而性能大涨，随后的Core 2 Quad虽然是个胶水四核，不过多了两个核还是带来了相当大的性能提升，接下来的Nehalem架构实现了原生四核，内存控制器整合到CPU内部使得内存带宽大幅攀升，超线程技术的回归让CPU的多线程性能有了很大提升，后面的Sandy Bridge架构是对Nehalem的一次大改，CPU与GPU真正的融合在一起，性能有了全面的提升。
但是后面几代CPU的性能提升就相当小了，每一代都是几个百分点的性能升幅，这也让Intel这几年被玩家笑称为牙膏厂的原因，下面这个图也许不真是，但却非常欢快的说明了这个问题。
在2006年Intel提出了Tick-Tock战略，其中的Tick一环是指CPU工艺升级，Tock则是CPU架构升级，二者轮流交替，两年为一个周期，在Haswell架构之前Intel一直都是按照这个步伐一步步走过来的，2007年45nm工艺的Penryn处理器，2008年是同为45nm工艺的Nehalem架构，之后分别是32nm Westmere、32nm Sandy Bridge、22nm Ivy Bridge、22nm Haswell，22nm工艺是一个相当重要的节点，这是Intel首次投入实用的3D晶体管工艺，然而随后的14nm工艺Intel栽了个大跟斗，14nm工艺的延期迫使Intel放慢了前进的步伐。
实际上Intel现在的工艺技术路线已经变成了制程-架构-优化（Process-Architecture-Optimization），算是从之前的两步走改成三步走了，步调放缓了。
都在说Intel这几年来CPU的性能提升幅度不大，旧U还能继续战N年，那么最近几代Intel处理器到底有多大性能差距呢？今天我们要测试一下从第一代的Core i7-870开始到现在最新的Core i7-7700K共六款六代的酷睿处理器，看看各代之间到底有多大的差距。
不过在测试之前我们先来回顾下这几年来Intel的各代CPU架构。
一切的开端：Nehalem
08年推出的Nehalem微架构是一切的基础，Intel这几年的酷睿处理器微架构都是以它为基础，严格来说，Nehalem微架构仍是基于上一代Core微架构改进而来的，但它的改进是全方位的，计算内核的设计来源于之前的Core微架构，并对其进行了优化和加强，主要为重拾超线程技术、支持内核加速模式Turbo Boost和支持SSE4.2等方面，非计算内核的设计改动主要的有三级包含式Cache设计、使用QPI总线和整合内存控制器等重要改进。
Nehalem微架构采用可扩展的架构，主要是每个处理器单元均采用了Building Block模组化设计，组件包括有：核心数量、SMT功能、L3缓存容量、QPI连接数量、IMC数量、内存类型、内存通道数量、整合GPU、 能耗和时钟频率等，这些组件均可自由组合，以满足多种性能需求，比如可以组合成双核心、四核心甚至八核心的处理器，而且组合多个QPI连接更可以满足多路服务器的需求。
正因为这样的模组化设计，英特尔可以灵活的制造出各种差异化的核心，比如支持三通道DDR3的Bloomfield核心、支持双通道DDR3的Lynnfield和Clarkdale核心，而且这些核心间还存在是否支持超线程、Turbo Boost技术等区别，Clarkdale还整合了GPU图形单元。
在2009年9月，Intel推出基于Nehalem微架构的Lynnfield处理器，采用LGA 1156接口，它与Bloomfield的区别不单只在于内存通道数的差别，Lynnfield把PCI-E控制器整合到了CPU内部，而北桥其他功能与南桥一起整合到PCH里面，主板从三芯片变成了双芯片，形成了现在主板的基本布局。
2010年的Clarkdale只有双核设计，它把GPU也整合到CPU内部了，但是只是简单的将GPU和CPU封装在一起，并没有真正达到“融合”，一颗CPU里其实有两颗“芯”，CPU的制造工艺升级到了32nm而GPU部分则依然是旧的45nm工艺，它们采用QPI总线相连，对外则采用DMI总线连接PCH。
真正的双芯融合：Sandy Bridge
在2011年伊始，Intel就把微架构升级到新一代的Sandy Bridge，它真正将GPU与CPU融合，从以前的双U各立山头到合二为一，是非常大的突破， 内核架构也较Nehalem有了较大变化，这些变化包括：新的分支预测单元、新的Uop缓存、新的物理寄存器文件、有效执行256位指令、放弃QPI总线改用环形总线、最末级缓存LLC机制、新鲜的系统助理等。
AVX指令集的加入是Sandy Bridge最为重要的改进，浮点性能得以激增，新一代的Turbo Boost 2.0技术增强了Sandy Bridge自动提速的弹性，除CPU外还可对GFX进行加速，并随着系统负载的不同协调二者的频率升降，表现得更加智能化。
新一代图形核心具备出色的图形与多媒体性能，由于改用了环形总线设计，三级缓存可由CPU各核心、GPU核心与系统助理System Agent共享，可直接在L3内进行通信。GPU主要包含了指令流处理器、媒体处理器、多格式媒体解码器、执行单元、统一执行单元阵列、媒体取样器、纹理采样器以及指令缓冲等等，架构与上一代相比有了较大修改。
3D晶体管起航：Ivy Bridge
Ivy Bridge虽然说只是Sandy Bridge的工艺改良版，架构上没太大改变，不过对Intel来说却是一款相当重要的产品，因为它是首次采用22nm 3D晶体管工艺，是今后Intel半导体工艺的重要基础；另外CPU内部的PCI-E控制器也升级到了PCI-E 3.0标准，带宽提升了一倍，分配方式也更灵活；内核方面的改进说是提升了IPC每周期指令性能，SSE以及AVX指令也有所增强；整合GPU性能也有所提升，EU数从12个提升到16个，API支持也从DX10.1升级到了DX11。
游戏性能测试
游戏性能测试这里3DMark Fire Strike的成绩里面我们只取了物理得分来计算整体性能提升幅度，游戏测试的结果显示每代处理器之间都有10%以上的性能提升，总幅度没有基准性能测试那么明显。
4GHz同频测试
同频测试我们会把全部处理器频率都超到4GHz（对Core i7-6700K/7700K来说其实是降频），由于Core i7-870是通过超外频来达到4GHz的，所以内存频率也会小幅提升到1660MHz，不过这影响不会很大。
频率一样的话就能看得出各代架构间的真正差异了，Core i7-2600K与Core i7-870、Core i7-6700K与Core i7-4770K都是有10%的提升的，然而Core i7-2600K、Core i7-3770K、Core i7-4770K相互间只有个位数的差距，Core i7-6700K与Core i7-7700K基本上都一样的，其实从2009年的Core i7-870到2016年的Core i7-7700K在同频下性能差距也只有36%，用了7年才把性能提升这么多，怪不得Intel被人说他挤牙膏。
温度与功耗测试
温度与功耗测试我们会让CPU回到默认频率和电压下进行，负载工具是AIDA64稳定性测试里面的FPU测试，散热器用的是采融的黑豹。
功耗方面采用45nm工艺的Core i7-870自然是当仁不让最高的，Core i7-2600K这代工艺升级到了32nm，功耗大幅下降的同时频率还升了，这两代之间的升级是最明显的，Core i7-3770K工艺升级到了22nm 3D晶体管，频率升了200MHz的同时功耗与上代维持一致，Core i7-4770K虽然整合了FIVR调压模块，负载电压也是最低的，然而由于核显规格的暴涨，导致负载功耗不降反升，整合到CPU内部的FIVR可能也有一定的关系，Core i7-6700K的工艺升级到了14nm，移除了FIVR模块，再加上一系列优化，在频率提升的同r功耗也有较明显的下降，到了Core i7-7700K，工艺与架构都没有大改，然而频率升了10%，结果功耗又升上去了。
温度方面，Core i7-2600K表现其实是最好的，因为那时候Sandy Bridge用的还是导热性非常好的无钎剂焊料，再加上功耗较上代有很大的降低，所以满载温度才58℃，从Ivy Bridge开始Intel就把无钎剂焊料换成了普通的TIM硅脂，这导致Core i7-3770K后面的CPU温度都爆增，Core i7-4770K温度与Core i7-3770K差不多，到Core i7-6700K这一代功耗降下来后温度才有所下降，到了Core i7-7700K温度又升上去了。
从这个角度来看，Sandy Bridge确实是Intel近几年来最给力的一次升级。
总结：牙膏就是这么挤的，同频性能平均每代提升5%
从2009年的Core i7-870到2016年的Core i7-7700K，用了7年换了七代架构在同频下性能差距也只有35%，平均每代性能提升只有5%，如果默频下平均每代也差不多是10%的提升，所以说英特尔挤牙膏其实也无可厚非，当然这个只是CPU性能上的，这几年来Intel主要还是不断的在提升处理器的能耗比，提升核显性能，这些都是移动平台上所需要的，桌面处理器可以说只是一种附带品。
从Lynnfield升级到Sandy Bridge确实是质的改变，功耗大降性能明显提升，主板带来了SATA 6Gbps与USB 3.0接口，提升是相当明显的，CPU整合了核显让用户有了更多的选择。
Ivy Bridge则带来了PCI-E 3.0，主板上的USB 3.0也从第三方变成了原生，性能上的提升不算太明显，然而CPU温度暴增带来的负面影响就很明显。
Haswell整合了FIVE调压模块使得功耗控制相当精确，轻载时功耗会有明显下降，核显性能也有很大提升，然而这对桌面平台来说意义不大，Z87带来更多的SATA 6Gbps接口也没太大实际意义，带M.2接口的Z97主板作用到是大一点，然而那时的M.2 SSD并不亲民，而且Z97主板上那个PCI-E 2.0 x2接口的M.2口也限制了M.2 SSD的性能。
Skylake较Haswell来说性能提升了功耗也降了，虽然没有当年Lynnfield升到Sandy Bridge那么明显，不过也算近年来较给力的一次升级，而且Z170与Z97主板在规格上也有很大的差别，Z170一共有20条PCI-E 3.0通道，这使主板可以支持全速32Gbps的M.2与U.2接口，比Z97上那个M.2 10Gbps强多了。
Kaby Lake的体质较Skylake好得多，频率更高，而且中低端产品变化会比较明显，届时会有不锁倍频的Core i3处理器和双核四线程的奔腾处理器，此外还会带来全新的Intel Optane技术。
当然这里讨论的只是Intel主流平台LGA 115X，旗舰平台每代升级还是很明显的从当年的Core i7-965到现在最新的Core i7-6950X，从4核变成了10核，性能有多大差距就不用多说了。
然而Intel的表现比起对手AMD已经好得多了，Intel这几年的挤牙膏与AMD在CPU市场上低迷的表现肯定脱不了关系，AMD的挖掘机、推土机完全不是Intel的对手，没了竞争对手Intel自然也会放慢脚步，希望AMD明年的Zen给力一点把，不然Intel会继续挤牙膏的。