14nm叕战江湖 新一代至强处理器性能曝光

今年2月末，正当广大中国人民处于疫情肆虐的水深火热当中时，远在大洋彼岸的英特尔推出了代号为Cascade Lake Refresh的至强可扩展处理器，也采用的是意料之中的14nm工艺。

从命名就能看出，这只是第二代至强可扩展处理器的一次小规模升级，而其Refresh的重点也围绕着核心数量和主频展开，可以看做是对去年推出的第二代Cascade Lake处理器的“快速迭代”。正式因为Cascade Lake所采用的14nm工艺已经用了太长的时间，虽然英特尔一直在升级推出+甚至++版本的产品，但在竞争对手已经全面过渡到7nm的状况下，14nm已经疲态尽显。

不过业内对于Cascade Lake Refresh依然有所期待，特别是那些迄今为止还在使用至强E5系列产品的用户们。日前，国外一家名为Phoronix.com的硬件测试网站对至强Cascade Lake Refresh系列产品进行了多项测试，也正好能够给准备升级的用户们提供一些指导。

这次测试的产品主要针对英特尔至强金牌5220R和6226R处理器进行，测试平台基于Ubuntu 20.04版操作系统（Linux 5.4内核）。测试全程采用了英特尔傲腾900p NVMe固态盘。为了体现出测试价值，他们还额外选择了之前的英特尔Cascade Lake和AMD第二代霄龙处理器进行对比，具体参与测试的处理器型号包括——至强银牌4216、至强金牌5218、至强金牌5220R、至强金牌6226R、至强铂金8280、霄龙7302P、霄龙7502P、霄龙7252、霄龙7272、霄龙7302、霄龙7352、霄龙7532。

话说这波操作真的够骚，为了体现对比列出了5款英特尔处理器和7款AMD处理器，但事实上我们大概只要1-2款对比产品就能够看出性能差异。或许Phoronix是为了凸显平台的丰富性，不过这也就需要更多的测试时间和后期数据处理的时间。同样，长长的图表大家看着也可能会很累。

至强Cascade Lake Refresh处理器介绍

上图就是本次介绍的主角了，因为是工程样品，所以处理器顶盖并没有明确的型号标识，但是我们根据主频可以判断出左侧的是至强金牌5220R，右侧的是至强金牌6226R。

至强金牌5220R是24核处理器，支持超线程技术，拥有2.2GHz主频、4.0GHz睿频，以及35.75MB缓存；至强金牌6226R是16核处理器，支持超线程技术，拥有2.9GHz主频、3.9GHz睿频，以及22MB缓存。这里可以看出，金牌处理器的型号和规格并没有必然的联系，并非是6系列就比5系列更高端。

值得一提的是，从第二代至强可扩展处理器开始，散热与能耗就成为了大家关注的问题。比如这次我们介绍的两大主角，虽然隶属于Cascade Lake Refresh”系列，但是他们的热设计功耗都达到了150瓦，并可以支持英特尔傲腾持久内存。

Phoronix在功耗这一点上对于英特尔更为推崇，在他们看来英特尔Cascade Lake系列处理器能够在原生层面支持Linux和BSD，而AMD只能通过其他产品组合实现对Linux的支持，而且还有更多改进的空间（比如Linux的散热报告存在差距、AMD CPPC/CPU内频增强功能等领域缺乏CPU封装功耗报告、GCC / Clang编译器对新功能的支持存在时间差等等）。

介绍到这里，大家对于处理器的基本规格都有所理解，接下来要进入的就是测试环节。相对于其他网站来说，Phoronix有一套自己的测试软件和标准，在报告中显示“对被测CPU针对原始性能和性价比指标运行了几十个基准测试”。

多项测试结果展示

Nas Parallel Benchmark是由美国国家航空航天局开发的一套代表流体动力学计算的应用程序集，中文翻译为NAS并行基准测试程序。这一测试主要由8个程序组成，包括5个核心程序和3个模拟应用，分别从不同的方面反映了流体动力学计算的特点。测试的大部分计算是整数算术运算，另有7个基准程序是浮点密集型计算。

在NAS Parallel基准测试中，至强金牌5220R和6226R表现良好，性能在霄龙7302和霄龙7352之间。

接下来进行的是NAMD测试，NAMD是用于在大规模并行计算机上快速模拟大分子体系的并行分子动力学代码，通过数值求解运动方程计算原子轨迹。

测试结果证明，无论是至强金牌5220R和6226R的性能都要比上一代的产品强出许多，当然在与AMD的竞争中还是不敌霄龙7532和7352，略微落后一些。

第三个测试是Nettle的加密工作负载中，在这项测试中英特尔家族全面领先，即便是上一代的银牌产品也比最新的霄龙二代表现要好，当然这里是基于单线程进行测试的。

第四项测试名为ArrayFire，这是一个简化了开发的应用库，主要针对并行和大规模并行架构（包括CPU，GPU和其他硬件加速设备）的软件运行优化。图中的成绩是越低越好，所以在这里我们也看到英特尔全面取得了领先，当然这也可能是基于硬件架构原因。

第五款测试软件是大名鼎鼎的黑客工具John the Ripper。事实上这是一个快速的密码破解工具，用于在已知密文的情况下尝试破解出明文的破解密码软件，支持目前大多数的加密算法，如DES、MD4、MD5等。它支持多种不同类型的系统架构，包括Unix、Linux、Windows、DOS模式、BeOS和OpenVMS，主要目的是破解不够牢固的Unix/Linux系统密码。

这项测试结果证明了，如果你想作为黑客破解密码的话，那么更多需要依赖自己高超的技术而不是计算机的运行能力，事实上我们看到，至强金牌5220R和6226R的表现尚可，但还是略微落后于霄龙7532和7352，不过差距不大。

第六项测试可谓是“偏袒”英特尔了，因为这是英特尔自家的深度学习库DNNL（近期改名为one DNN，成为oneAPI的一部分）。

不出意外，Cascade Lake Refresh CPU在运行英特尔自己的DNNL/one DNN针对AVX-512以及其它英特尔微架构功能进行了很好的优化，但同时，AMD霄龙处理器在运行这些英特尔开源软件包时也拥有良好表现。

其实测试组也并非给与了英特尔特殊的关照，因为在dav1d测试项目中，AMD也得到了硬件加持。在dav1d AV1视频解码器等工作负载测试中，AMD霄龙全面超越了Cascade Lake，性能领先很明显。

拥有英特尔OSPray光线追踪引擎的至强金牌5220R/6226R CPU，其性能与定价相似的AMD霄龙7352处理器不相上下。

在OSPray测试中，至强金牌5220R/6226R双插槽配置与霄龙7352 2P旗鼓相当。配置了英特尔Embree光线追踪内核的霄龙7352，除了利用ISPC（英特尔SPMD项目编译器，针对英特尔微架构进行了很好的优化）之外都有优势。

其他英特尔开源软件包提供的数字与预期基本一致。

得益于AMD霄龙二代有更多核心，这种优势在LuxCoreRender等渲染工作负载上有明显体现。但至少至强金牌5220R/6226R的性能表现也并不差，两者各有胜负。

Phoronix得出结论：超高性价比

在经过了多项测试后，Phoronix终于认为全新一代的至强Cascade Lake Refresh与AMD第二代霄龙之间互有胜负，但是就售价来说至强Cascade Lake Refresh的竞争力更明显，这种竞争力表现在两个方面——

首先，就内部对比来说，至强Cascade Lake Refresh相比之前的至强处理器有较大的性能提升，同时价格定位的区间更为合理；而就与AMD的对比来说，虽然至强金牌5220R/6226R与霄龙7532和7352之间互有胜负，但是整体定位都在同一区间内。

而根据Phoronix提供的最终成绩表现来看，至强金牌6226R和5220R的成绩在本次测试的至强产品家族中处于顶层，而凭借着双路优势甚至相对于霄龙7352来说也有4%和8%的提升。

而在谈到价格定位的时候，Phoronix更用了“ It's great seeing”来表达对于Cascade LakeRefresh价格区间的肯定，并明确表示这样会使得英特尔具备更高的性价比，也有利于在市场竞争中与AMD的较量。

后记

原文介绍到这里就结束了，Phoronix的测试工程师们甚至一直在强调Cascade Lake Refresh的性价比优势，强调价格区间的合理性，并认为这样的举措更有利于与AMD的竞争，的确制程落后的英特尔最近较为被动。

事实上，性价比一直不是大家选择英特尔时首要考虑的问题，相反许多AMD的粉丝倒是愿意将这个词挂在嘴边。而英特尔在企业级业务领域的布局显然更为广阔，包括英特尔在x86平台特别是在生态领域的影响力，包括英特尔除处理器之外还在积极布局存储、加速卡、网络、软件系统等全套体系，也包括我们刚刚提到的one API战略等等，这些都是英特尔源于CPU却又超越CPU的布局。

但是对于这些，Phoronix的测试工程师们只字未提，而是一再纠结于性价比的问题。我们更愿意相信这是工程师的视野问题，但如果讨论技术就应该止于技术，而不是再去谈什么性价比；如果谈性价比，就自然免不了提到生态系统。

毕竟选择英特尔一直代表着x86架构的“政治正确”，谈性价比就输了。