英特尔在2020年9月正式发布了代号为Tiger Lake的第11代酷睿处理器，这代产品由内而外进行了全面升级，提供性能强劲的Iris Xe核芯显卡、独立AI计算单元、全新多媒体引擎、PCIe 4.0控制器，以及对Thunderbolt 4的支持等，可谓是亮点颇多。而具体到处理器的计算核心部分，Tiger Lake则采用全新设计的微架构，辅以高频率加持，性能提升同样非常显著，下面就让我们就来具体谈谈。
全新架构与改进工艺带来的高频率
此前英特尔提出了一个公式，那就是：IPC×频率＝处理器的性能表现，IPC即“每时钟周期指令数”，用通俗点的话来说就是“同频性能”，而决定同频性能的基础就是处理器的微架构设计。
英特尔在2018年举办架构日，当时宣布的微架构路线图
而说到微架构，英特尔在2019年将首批10nm产品Ice Lake推向市场，处理器核心部分Ice Lake采用了全新设计的Sunny Cove微架构，相比于传统的Skylake微架构进行了全面增强，拥有更深的流水线、更大的缓冲区、更多的执行单元，以及更先进的指令集支持，平均IPC提升高达18％；所以即便受限于初代10nm频率较低的影响，搭载Sunny Cove微架构的Ice Lake产品性能依旧不差。但是，很多用户对英特尔初代10nm频率较低的表现耿耿于怀，也有很多消费者期待着早日拥有一个同时满足高频＋高IPC的产品。
Sunny Cove对比Skylake在IPC方面提升显著，最高达到40％，平均也有18％
为了提高频率，英特尔在10nm工艺的基础上持续改进，将增强型FinFET晶体、Super MIM(金属-绝缘体-金属)电容器相结合，打造出全新的10nm SuperFin工艺，实现了大幅度的节点内性能提升，甚至官方表示性能提升幅度堪比完整的工艺节点转换。具体体现到市场中，第11代酷睿Tiger Lake中的旗舰产品——酷睿i7-1185G7可实现4.8GHz单核心睿频，4.3GHz全核心睿频，相比酷睿i7-1065G7提高了接近1GHz！主流产品——酷睿i5-1135G7也可实现单核心4.2GHz睿频，全核心3.8GHz睿频，比上代的旗舰酷睿i7-1065G7也要全面高出一大截。
10nm SuperFin工艺的改进
而在微架构方面，英特尔也并没有停下脚步，在基于Sunny Cove微架构的基础上继续增强，推出了经过全面改良的Willow Cove微架构，优化了晶体管设计，支持Control-flow Enforcement Technology/CET技术提升安全性，改进缓存结构,并大幅度增加缓存容量，最终Willow Cove微架构的每核心二级缓存高达1.25MB、每核心三级缓存高达3MB。
在Sunny Cove的基础上，Willow Cove经过改进，做到了继续增强
最终，Tiger Lake搭载了比Sunny Cove微架构更加强大的Willow Cove微架构，并在10nm SuperFin工艺的加持下大幅提高频率，同时满足了高频率＋高IPC两个特点，这让此前的轻薄本处理器无法比拟。
Sunny Cove与Willow Cove频率/电压曲线，Willow Cove最高睿频更高，同频电压则更低
新架构的超强性能表现
目前AIDA64已经可以全面检测出Tiger Lake系列产品的参数信息。我们使用全新的宏碁非凡S3X作为平台进行测试，这款产品搭载酷睿i7-1165G7处理器（单核睿频4.7GHz、全核睿频4.1GHz、12MB三级缓存、5MB二级缓存），配备双通道LPDDR4X 4267内存，PL1设定40W、PL2设定64W（实际散热能力可支持单烤FPU长期稳定在30W），性能释放比较激进。
y-cruncher是计算圆周率等数学常数的软件，创造了计算圆周率的世界纪录，对新处理器和新指令集的优化较快。由于Tiger Lake搭载的Willow Cove微架构对AVX-512指令集有着全面的支持，因此在这项测试中表现极其出色，计算10亿位圆周率花费时间仅为58.217秒，甚至做到了“以小博大”，比8核心16线程的标压处理器还要快出不少！可见新架构所带来的强大效能。
V-Ray是由专业的渲染器开发公司CHAOSGROUP开发的渲染软件，是业界最受欢迎的渲染引擎之一，在行业中有极高的认可度。笔者使用独立的Benchmark进行测试，在5.0版的Benchmark中得分为4525vsamples，在4.1版的Benchmark中得分为6903ksamples，表现比较理想，多核分数接近于游戏本中的6核心处理器。
Geekbench5是知名的跨平台测试，此项测试中酷睿i7-1165G7多核分数5860、单核分数高达1580，性能相比前代提升明显；不但如此，酷睿i7-1165G7的单核分数甚至超过了5.3GHz睿频的桌面级处理器酷睿i9-10900K，再一次证明了Willow Cove微架构在IPC方面的强悍之处。
使用POV-Ray进行渲染测试，酷睿i7-1165G7单核分数为640.23PPS，同样超过了笔者此前测试过的所有轻薄本处理器，做到媲美桌面级。
经过前面的测试，我们发现得益于高IPC与高频率，酷睿i7-1165G7的单核性能非常出色，对于日常办公及游戏等场景来说，这将带来更快速的响应和更流畅的使用体验。使用PCMark 10基准测试对常用基础功能、生产力、数字内容创作进行评估，最终整机得分为5062，常用基本功能得分10101、生产力测试得分为7182、数位内容创作为4851，在轻薄本中属于上游水平。
与此同时，我们再运行PCMark 10应用程序测试，通过脚本运行Word、Excel、PowerPoint和Edge，让测试的应用场景更贴近广大用户日常使用环境。最终，搭载酷睿i7-1165G7的宏碁非凡S3X整机得分10445，其中Word分数8343、Excel分数14316、PowerPoint分数10358、Edge分数9622，同样是轻薄本中的顶级水平。
总结与展望：
Tiger Lake的上市，标志着英特尔10nm工艺逐步走向成熟，此前饱受争议的频率问题已经通过10nm SuperFin工艺基本得到解决，而未来的10nm Enhanced SuperFin还将冲击更高的频率。而在微架构方面，Tiger Lake所搭载的Willow Cove微架构全面继承了Sunny Cove的所有优势，同时也在细节之处进行增强，配合10nm SuperFin的高睿频，最终让Tiger Lake获得了超过两位数的处理器性能提升，单核性能创轻薄本处理器新高，最终带来了用户体验的飞跃。
根据目前曝光出来的路线图规划，未来英特尔还要继续对Willow Cove微架构进行大幅升级，2021-2022年有望发布搭载全新Golden Cove微架构的产品——Alder Lake，将继续带来显著的IPC增长；同时10nm工艺也将优化至第三代10nm Enhanced SuperFin，相比10nm SuperFin有望在频率表现上更进一步，配合新的微架构与大小核技术，最终让处理器的性能与能耗比获得更大的进步！
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