前英特尔员工要打造全球最强CPU:RISC-V、更高IPC
2025-06-14 08:46:38 EETOP英特尔、CPU 以及 “强大” 这类概念,并非人们通常会大肆宣扬的东西,毕竟英特尔近期推出的处理器存在诸多有案可查的问题。然而,一家位于俄勒冈州名为 AheadComputing 的初创公司,却大力强调其创始人的英特尔背景,同时宣称正在打造 “世界上最大、最强大的 CPU” 。而且,该公司将通过提升每时钟周期指令数(IPC)来实现这一目标,而非提高工作频率或增加核心数量。
这话说得够大胆。AheadComputing 的四位创始人都在英特尔有着漫长的职业生涯,其经历可以追溯到久远的 386 处理器时代,一直到最新的英特尔酷睿系列芯片。此外,AheadComputing 在 3 月还任命了 CPU 设计领域的传奇人物吉姆・凯勒(Jim Keller)加入董事会。这至少是一种信心投票,尽管凯勒似乎不太可能参与 AheadComputing 的 CPU 设计工作。
这家公司非常年轻,去年 7 月才成立,其计划是 “开发突破性的高性能 64 位 RISC-V 处理器内核并进行授权” 。当然,RISC-V 是一种开源指令集,旨在为专有的 x86 和 Arm 标准提供更现代、更具成本效益的替代方案。
目前,RISC-V 芯片多见于嵌入式应用和商用设备中。例如,RISC-V 尚未在个人电脑或手机领域产生太大影响。
除了专注于提升 IPC 之外,AheadComputing 究竟将如何兑现 “打造世界上最大、最强大的 CPU” 这一承诺,目前还不完全清楚。这是一家无晶圆厂的初创公司,这意味着它不会自行制造芯片。不过,AMD 和英伟达等公司同样也是无晶圆厂模式。实际上,只有英特尔既设计又制造自己的芯片,但这项业务正面临越来越大的压力。
据 AheadComputing 首席执行官黛比・马尔(Debbie Marr)表示:“x86 生态系统正在竭力捍卫自己的领地,但最终注定会失败。” 至于 Arm,她称:“我们预计 Arm 生态系统在未来几年将面临巨大压力。如果 Arm 当前的客户受到过度挤压,他们会考虑转向 RISC-V 等替代架构。”
对此,AheadComputing 宣称将 “在极短时间内展现 CPU 性能和每瓦性能方面的领先地位,并开始打造第二代产品,以此证明我们致力于实现产品性能代际大幅提升的路线图。”
AheadComputing 表示,将通过提升 IPC(即每时钟周期处理的指令数)来实现这一目标,而不是通过提高工作频率或增加核心数量。联合创始人乔纳森・皮尔斯(Jonathan Pearce)称:“如果多核扩展时代带来的性能和效率提升开始放缓,那么 CPU 设计师就该寻找新的方法,利用新工艺技术带来的额外晶体管资源。CPU 设计师必须着眼于 IPC。这就需要增加每个核心的功能,而不是增加核心数量。如果我们能巧妙地做到这一点,无论工作负载的并行性如何,AheadComputing 都能实现性能提升。”
最后这一点可能至关重要。在 21 世纪 00 年代后期,当英特尔实现 10GHz 以上计算的计划受阻时,该公司大幅改变策略,转而采用多核计算,以便在时钟速度无法大幅提升的情况下提高性能。
增加核心数量的问题在于,它依赖于多线程工作负载。对于许多任务(如 3D 渲染)来说,这没问题。但它并非适用于所有计算任务的万能解决方案。事实上,这就是为什么 AMD 的八核锐龙 7 9800X3D 目前是 PC 游戏玩家的首选,而增加八个核心的锐龙 9 9950X3D 在游戏性能提升上往往效果甚微。
无论如何,除了专注于提升 IPC 而非增加核心数量之外,AheadComputing 并未透露更多细节。可以肯定的是,该公司的 CPU 核心设计要想真正出现在消费级设备中,还需要很多年。
不过,对 IPC 的关注仍然很有意思。目前,苹果的 M 系列 CPU 在消费级芯片领域的 IPC 表现遥遥领先。在单线程性能方面,最新的 M4 芯片轻松超越英特尔和 AMD 的任何产品,尽管其运行频率要低得多。虽然衡量标准有所不同,但与 AMD 和英特尔的顶尖 CPU 相比,M4 在纯 IPC 方面可能至少领先 30%,甚至可能更多。
就我个人而言,如果让我在 IPC 提升 50% 和核心数量增加 50% 的 CPU 之间做选择,我每次都会选择前者。在几乎任何情况下,提升 IPC 都能带来性能提升,而多核 CPU 的效果则参差不齐。致力于提升 IPC 往往还能提高效率,这对移动 PC 来说是个好消息。
无论如何,目前我们只能认为 AheadComputing 的发展需要时间。这家公司背景强大,但它究竟能否在现实中产生影响,还未可知。我猜,如果它能设计出一款有趣的核心,很可能会被行业巨头收购,就像初创公司 Nuvia 被高通收购,其 Oryon CPU 核心最终应用于新款骁龙 X 芯片一样。
而在这一切之前,我们甚至还没开始探讨 RISC-V 芯片在 PC 领域产生影响的可能性。几十年来,行业观察人士一直预测 Arm 芯片将占领 PC 市场,但这一情况至今仍未发生。