現在，挑戰即將來臨，AMD準備祭出的Zen架構貌似具有巨幅的性能提升
加上AMD原本具有的圖形性能優勢，Intel不可避免感受到新一輪大戰來臨的氣息。
同時，無論是蘋果還是聯想、HP、戴爾這些PC廠商，它們的產品線都到了更新換代的關口
Intel第七代Core架構“KabyLake”也因此備受矚目，它也是我們接下來要分析的物件。
我們知道，Intel的Tick-Tock工藝、架構兩步走策略已經實施很多年了，過去按照第一年
更新架構
次年就同架構升級製造工藝，接下來一年再更新架構，如此交替穩步進行。
這種方式很穩妥，保證了工藝良率，產品性能也能夠持續地提升。
14納米工藝：更好的電晶體性能
但是到了14納米階段，Tick-Tock模式就出現問題了，本來在今年
Intel就應該切換到10納米階段這個過程顯然不太順利。Intel仍然需要依靠成熟的14納米
工藝來解決問題
為此，Intel將產品線更新換代分為工藝、架構、優化三步走的方案，更新週期從過去的
24個月延長到36個月
這就意味著性能提升的腳步不可避免變得更慢，Intel也必須在優化工作上下更多的工夫
。
CPU架構部分，Kaby Lake繼承了Sky Lake核心、也就是第六代Core架構
所以光從IC設計角度來看，Kabylake的CPU性能實際上是止步不前的
唯一不同之處在於，Intel對14納米工藝進行改良升級、號稱14納米
新工藝擁有更好的電晶體性能。Kaby Lake的電晶體性能比前代產品提升了將近12%，這給
它帶來了更出色的能效表現。
再來看看Intel給出的對比表，如果以2010年的第一代Core架構為參照物
當時能耗最低的移動處理器功耗為18瓦，到了第四代架構時，功耗降低到11.5瓦
能效提升高3.5倍；而到第六代Core，能耗進一步降低到4.5瓦，能效提高了整整八倍！
那到了現在的kaby lake，雖然最低能耗保持在4.5瓦，但性能提升顯著
能效比的提升幅度達到了10倍！也就是相對於現在的第六代Core，Kaby lake的能源效率
提升了20%。
增強的Speed Shift技術：加快回應速度
在第六代Core架構中，Intel引入了一項名為“Speed Shift”的電源管理技術
它主要改進了系統的突發回應時間。Intel過去一直採用SpeedStep移動電源管理技術
配合作業系統，可以根據工作負載的不同、動態地調節處理器的工作頻率和能耗
從而達到節能的目的。但這項技術的缺點是必須經過作業系統，頻率的切換速度較慢
最快也得30毫秒。Speed Shift技術很好地解決了這個問題
它繞過了作業系統、讓處理器能夠直接與電源控制單元溝通
並將所有電源狀態都開放給作業系統，三者配合之下，SpeedShift平臺最快可以在1毫秒
的時間內完成狀態切換。
不過，第六代Core架構的SpeedShift只針對原先的節能機制
Intel還有一項睿頻（turbo boost ）技術，它的邏輯剛好與SpeedStep相反——
睿頻可以在CPU面對高負載應用下將運行頻率提高數百個MHz，達到加速運行的目的
不過第六代Core的睿頻切換延遲需要接近100毫秒
而現在Kaby Lake平臺也對此作出改進，新一代SpeedShift技術可以讓睿頻狀態的加速延
遲降低到5毫秒。
要說明的是，是否開啟Speed Shift，CPU的性能基準都是一樣的
它的功能在於能夠大大提高不同負載的切換速度，從而將性能效率提升最多20％。
更高頻率帶來顯著性能提升
體現在最終產品上，就是Kaby Lake可以在同等功耗時工作在更高的頻率上
比如同樣為15W功耗，Kaby Lake核心的Core i7 7500U的頻率為2.7GHz
睿頻最高到3.5GHz；而現有的Core i7 6500U頻率只有2.5GHz，睿頻最高只有3.1GHz
差距還是比較明顯的。在體現商用性能的Sysmark 2014評測軟體中
7500U的性能比6500U高出12%左右；在Web性能的WebXPRT 2015的評測軟體中
7500u的性能提升達19%。不過最大幅度的提升還是WinRAR壓縮解壓應用
7500U的優勢擴大到28%，這主要得益于睿頻時額外增加的400MHz頻率提升。
Kaby Lake的GPU部分
kaby Lake的GPU核心同樣繼承上一代產品，在Intel的體系中仍屬於第九代架構
圖形核心依然由EU單元構成，內部設計沒有什麼變動。根據處理器版本不同
Kaby Lake的GPU也分為GT2、GT4等多種配置，性能最高的GT4包括72個EU執行單元
GT2為24個執行單元，數量與第六代Core相同，不同的地方在於Intel提升了eDRAM 四級緩
存的配置
——比如最高性能版本可以集成256MB的eDRAM四級緩存，而現有第六代核心最高只能到
128MB。
在沒有明顯改動EU單元內部設計、提高EU數量的情況下
指望Kaby Lake的圖形性能有大幅度提升是不現實的，這對於用戶來說多少會有些遺憾
但Intel的問題在於，如果AMD的Zen架構能夠按期在2017年發佈
那麼Zen架構有望在處理器性能方面趕上Intel，而圖形性能又是AMD的強項
所以對Intel來說，Kaby Lake一如既往的圖形性能會有一些麻煩，至少用戶對它們會很不
感冒。
值得慶倖的是，Kaby Lake在視頻性能方面獲得大幅度的增強，Intel為它加入了增強的視
頻引擎
它包括MFX（Multi-Format Codex ，多媒體解碼器）和VQE（Video Quality Engine ，視
頻品質引擎）兩個部分。
MFX單元與VQE引擎
MFX是一個增強的解碼器單元，它增加了10bit HEVC和8/10bit VP9格式的編碼器和解碼器
其中，HEVC是一套先進的視頻格式標準，它可以讓1080P視頻內容的壓縮效率提高50%左右
這項優勢讓它被認為是H.264、MPEG-4的最佳代替者，能夠滿足4K、8K視頻時代的內容壓
縮要求
不過，HEVC也因此具備更高的演算法複雜度，對硬體要求要比H.264高得多
之前Intel的核顯只提供到8bit的HEVC硬加密能力，面對10bit HEVC內容時仍只能依靠CPU
低效地完成
而在Kaby Lake架構中，新加入的MFX單元將讓觀看4K HEVC高清內容變得輕鬆自如。
VP9則是Google開發的視頻格式，它是一套開放的壓縮標準，可以提供比H.264更好的圖像
品質
同時碼率卻只有它的一半左右。這次Kaby Lake納入了VP9的編解碼功能
支援8bit的硬編碼和8bit/10bit的解碼，可以讓Kaby Lake平臺在線上視頻應用中具有顯
著的性能提升。
除了這兩項重要改進外，Kaby Lake的MFX單元還改善了無線顯示時的畫面品質，也提升了
現行H.264/MPEG-4 AVC編解碼的性能。
VQE引擎則在第四代Core架構時開始引入，現在它有了新功能：具有更寬的色域
並且在高動態範圍和標準動態範圍下都能獲得應用。為了實現這一點，Intel對VQE引擎作
了進一步改進
包括反交錯、降低噪音、色彩增強、色彩校正等等。同時，新一代VQE還擁有更好的能效
表現：
在實現寬色域和HDR支持時，它只需要消耗40-50毫瓦的能源，讓它在播放4K內容時
能夠提供更好的畫面觀賞效果，同時不需擔心設備發熱會顯著上升。
實際性能增強
KabyLake的上述改進，讓它得以勝任4K時代的現實需求。用資料能更直觀地看出這一點。
KabyLake平臺，可以支援最多8組4Kp/30（4K逐行、30畫面播放速率）的超高清視頻同時
播放；
或者是流暢地播放4Kp/60（4K逐行、60畫面播放速率）的高品質視頻，此時視頻的流速達
到120Mbps
這意味著Kaby Lake的媒體引擎要在一秒內完成120Mbit資料的即時解碼，運算力相當強大
而它的能源效率也非常可觀：功耗只有4.5W的Y系列處理器，就可以完成HEVC格式的
4Kp/30視頻的即時編碼
也就是像Macbook這樣的超輕薄小本，都可以很好完成這類繁重的視頻創建任務。
那麼對終端使用者來說，換用新平臺和沿用現行的第六代平臺，又能帶來多少實際的好處
呢
首先一個最明顯的好處就是降低了能耗。
Intel採用《鋼鐵之淚（Tears of Steel）》的開源電影短片來展示兩代平臺的差異
視頻基於10bit HEVC格式、4K清晰度，在現行的Core i7-6500U平臺中
視頻播放是依靠GPU和CPU一起混合解碼的，此時CPU佔用率要達到50%左右
而CPU/GPU的整體能耗達到10.2瓦。另一套Kaby Lake架構的對比平臺則採用對應的Core
i7-7500U處理器
由於它可以完全由CPU進行硬解碼，CPU/GPU的功耗只有驚人的0.5瓦
—這也意味著足足具有20倍的能源效率提升，而播放本地4K視頻時的電池續航時間也因此
可以提升2.6倍之多！
如果應用的物件換為線上視頻、結果會如何呢？
對比的上述兩個平臺都用Chrome流覽器來播放Youtube上的4K VP9格式視頻
其中 Core i7-6500U在CPU/GPU部分用了5.8瓦能源，而Core i7-7500U只用了0.8瓦，能耗
降低了7倍！
換算過來，在播放Youtube的4K視頻時，KabyLake平臺可以獲得1.75倍的額外電池續航時
間
目前基於Corei7-6500U的筆記型電腦，在播放這類4K視頻時一般具有4小時左右的續航力
那麼按此推算、Core i7-7500U平臺就能達到7小時左右。
不僅如此，Kaby Lake提供的性能冗餘也讓它為未來做好了準備
比如它可以勝任360度的4K內容、也就是沉浸式的4K VR應用，而當前的第六代Core平臺無
法滿足這一點。
Kaby Lake的產品線分佈
與前次升級一樣，KabyLake擁有一個完備的產品線，包括S系列、H系列、U系列和Y系列
跨越從高性能桌面、工作站到超輕薄筆記本的廣闊市場，具體到產品型號上還是劃分為i7
、i5、i3三個不同等級。
針對桌面和工作站：S系列
S系列面向的是高性能市場，它包含許多不同的型號，主要以鎖頻與否、功耗和GPU配置作
為區分
其中性能最高的是K開頭的型號，它擁有四個處理器核心，搭載GT2級別的常規圖形核心
最大的特點是不鎖倍頻、允許大家自由超頻，功耗達91瓦。這個系列將在2017年初發佈。
面向主流桌面的四核處理器則鎖了倍頻，功耗在35瓦到65瓦之間
它搭載了性能更高的GT4圖形核心，內部集成了64MB的四級緩存
它的發佈時間比不鎖頻的K系列稍遲一些。
而針對伺服器和工作站的Xeon系列四核處理器，沒有整合圖形核心的有80瓦、54瓦和25瓦
三種能耗配置
主要面向需要與GPU加速卡配合的高性能計算平臺。而帶GT2圖形核心的有25-80瓦能耗配
置
主要面向Web伺服器、檔案伺服器、FTP伺服器這類常規的商業雲環境。
S系列的晶片平臺採用“處理器 PCH”的組合方案。處理器部分
S系列支援雙通道DDR3L-1600和DDR4-2400兩種方案，OEM廠商可以自行決定要採用哪種記
憶體
此外，它還包括一條PCI Express 3.0X16規格的圖形匯流排、用於外接顯卡
介面的頻寬達到32GB/s。另外，它還支援三路數字顯示介面輸出，以及一個eDP嵌入式介
面。
PCH方面，Kaby Lake可以相容第六代Core的100系列晶片組
不過它配套的應該是改進後的200系列產品，除了USB 3.1支援、HDA高清音訊
SATA硬碟匯流排外，200系列晶片將原本的20路PCIExpress 3.0匯流排提升到24路
總計提供48GB/s的雙向頻寬，可以支援Intel的Optane硬碟
它實際上是Intel的3D XPoint快閃記憶體技術的正式名稱，介於傳統記憶體、固態硬碟之
間，可以提供極高的性能和極低的延遲。
針對高性能筆記型電腦：H系列
H系列是Kaby Lake的移動高性能版，它採用BGA1440封裝、TDP功耗在35-45瓦範圍內
H系列都擁有四個CPU核心，35瓦功耗版搭載標準版的GT2圖形核心，面向主流高性能市場
不過，Intel還為頂級玩家準備了45瓦功耗的頂級型號，它將搭載GT4圖形核心
並內建了128MB的eDRAML4快取記憶體。不過它還不是最快的
Kaby Lake H家族還包含一款高達256MB L4緩存的頂級型號，沒有例外的話
它也將成為Kaby Lake家族中圖形性能最出色的處理器。
H系列同樣採用處理器 PCH的解決方案，功能強大、但需要較大尺寸的主機板才能容納。
針對超極本：15/28瓦的U系列
U系列是Kaby Lake的移動低功耗版本，主要針對的是超極本市場。U系列採用BGA1356封裝
功耗最低的版本TDP為15瓦，最高的型號是28瓦。U系列都包括兩個CPU核心
圖形部分有GT2、GT3兩個版本，兩者的區別主要是內建的eDRAM四級緩存——GT2版本並不
包含
只能共用記憶體作為顯存，而GT3內建了64MB的eDRAM，性能會更出色一些。
U系列有一個很重要的特點就是內建了SOC功能，也就是將PCH晶片與KabyLake CPU晶片
集成在一起，這樣就在一個處理器封裝模組上同時實現包括CPU、圖形核心
晶片組等所有的功能，主機板的設計尺寸因此可以被大幅度縮小。
可以見到，當前搭載第六代Core架構U系列處理器的超極本都可以做到驚人的輕薄尺度，
原因也是處理器封裝裡包括PCH晶片。
記憶體支援方面。U系列也是雙通道DDR3L和DDR4，不過它在I/O方面的功能久相對弱一些
比如只支持兩路數字顯示輸出和一個嵌入式eDP顯示介面
更遺憾的是只能支援到USB 3.0，未免有些落伍。此外
對於SSD它準備了SATA和PCIExpress兩種介面，可以很好地滿足現實需要。
針對平板電腦：4.5瓦的Y系列
Y系列其實就是之前的Core M產品，面向的是平板電腦以及追求極致輕薄的超便攜機型
Y系列採用BGA1515封裝，它的主要訴求是低至4.5瓦的超低功耗水準
這讓它可以保持無風扇運行。Y系列都整合了GT2圖形核心、不帶eDRAM快取記憶體
由於Y系列面向尺寸更小的計算市場，處理器封裝也採用SOC設計、同樣集成了PCH晶片。
I/O功能與U系列完全相同，它也沒法原生支持USB 3.1。
需要換Kaby Lake平臺麼？
如果你已經在用六代平臺或者四五代平臺，純粹因為性能的關係升級到七代平臺，
們認為你或多或少會覺得失望，Kaby Lake平臺的性能固然得到提升
視頻方面的能力也非常強大，但它更多是一種漸進式的改進。
Intel也深知這一點，它採用五年前的PC平臺作為參照物加以說明。對比五年前的平臺
Kaby Lake在商務應用中可以獲得1.7倍的性能提升；
此外，Kaby Lake可以很好地勝任4K視頻創次建和播放的需要。通俗一點說
我們認為五年前的PC也能夠完成大多數日常任務，但如果升級到Kaby lake平臺
大家可以直觀地感受到運行速度更快、CPU佔用率更低、平臺的發熱量更小
風扇更加安靜。假如你要在電腦中運行多個虛擬機器，那麼就會恨不得榨取每一分的性能
Kaby Lake平臺在這些方面就有明顯優勢。從這些人性化體驗的角度來看
我們認為升級到新一代平臺還是有著明顯的好處。
來源︰http://news.mydrivers.com/1/505/505478.htm
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