解读CPU芯 片：处理器为何会采用大小双内核设计，有何优势？

在计算机CPU的解读发展过程中
，从最早的芯小双单核到双核、多核，片处制造工艺技术的理器不断演进，使得CPU的为何核心数量越来越多
。在英特尔Alder Lake处理器芯片中，用大有何优势带有两组CPU内核 ：E核和P核。内核有消息称，设计AMD在下一代的解读CPU芯片中，也即将采用大小核的芯小双设计。那么 ，高防服务器片处为何英特尔与AMD要在一个CPU中设计两种类型的理器内核呢？本文详细解读。

作为计算机中的为何大脑，CPU的用大有何优势重要性不言喻。在代号为Alder Lake的内核英特尔第 12 代酷睿（Core）处理器开始 ，我们发现英特尔开始在一个 CPU当中封装了两种不同类型的内核：E 核和 P 核 ，俗称大小核，这样的设计一直延续到最近发布的英特尔第13代酷睿处理器上 。

那么，英特尔为何要在一个处理器中内置两个内核
？它们之间是模板下载如何进行工作的呢
？给用户带来了哪些不一样的体验呢？

大/小核设计的起因

众所周知，在代号为Alder Lake的英特尔第 12 代酷睿（Core）处理器之前，英特尔在一个芯片中布局的多个内核都具有相同的时钟频率，每个核心的性能也完全相同。这样的设计虽然让处理器拥有很高的性能表现 ，但同样也使得处理器的功耗居高不下，建站模板尤其是在一些较低负载的工作时，处理器TDP仍旧过高，造成了不小的浪费。

实际上 ，大/小核的设计并不是来自于英特尔 ，而且来自于Arm架构的芯片 。Arm架构当初的设计思路就是在一个芯片内采用大、小两组不同的服务器租用内核，大核主要用来处理较重的工作负载 ，小核主要处理占用后台的轻量负载。这样的组合 ，不但能够很好地提高芯片的性能
，而且让处理器拥有更高的能耗比。

从第12代酷睿（Core）处理器开始，为了更好地提高处理器的能效
，英特尔也开始效仿Arm的这种芯片设计思路，香港云服务器并开始在笔记本专用的处理器上最先采用E核和P核的芯片，这样能够更好地降低笔记本电脑CPU芯片的功耗 ，并提高CPU的整体性能 。

据了解，英特尔开始将移动Lakefield芯片中采用大/小核的设计，采用了Foveros 3D封装技术，酷睿i5-L16G7和酷睿i3-L13G4就是最早的大/小核芯片 ，采用一个P核和四个E核的架构 。云计算当然 ，最初的大/小核芯片在性能上喜忧参半，但从Alder Lake的英特尔第12代酷睿（Core）处理器开始
，一直到最新的Raptor Lake，得到了用户的广泛认可。

有传闻显示 ，英特尔的主要竞争对手之一，AMD也会上大小核设计 ，甚至已经申请了相关技术专利，传闻称未来的Zen5会搭档精简版的Zen4D，但一直没有确凿证据。

大/小核之间的工作原理

在英特尔第 12 代酷睿处理器之后的产品中 ，主要有P与E两个内核组成，其中P内核是性能核 ，也是最主要的内核 ，主要用于处理较大的工作负载。P内核拥有较高的时钟频率，非常全面的指令集 ，因此性能也相对比较强劲  ，能够完成大部分较重的工作任务。

在英特尔第 12 代酷睿处理器和第 13 代酷睿处理器上 ，P内核基于英特尔的Golden Cove或Raptor Cove微架构，拥有出色的单核性能，并具备英特尔的超线程技术，这就意味着一个核心拥有两个线程
，以更好地处理工作负载。当然，P内核由于性能强大
，因此也有着较高的功耗。

E核作为P核的辅助 ，面积要比P核更小，性能也更弱 ，功耗也更低。当然 ，作为处理多核工作负载和其他类型的后台任务，E核并不需要太强大的性能，更加看重的是功率效率和实现每瓦最佳性能。在英特尔的第12代和第13代酷睿处理器上，E内核均基于英特尔的 Gracemont 微架构 。

通过采用了大小核心的设计，从第12代酷睿处理器开始，性能和功耗有了更好的改善 
。根据英特尔对外公布的数据显示 ，第12代CPU芯片中，相比第11代CPU， P 内核提供的性能高达 19% ，E内核与Skylake芯片相同的功率下提供40%的性能。值得注意的是，Skylake架构于2015年推出，时至今日仍旧有很多电脑采用此款芯片
 。

写在最后：多内核设计或将成为未来主流

受限于尺寸和制程工艺，CPU的性能提升越来越慢 ，而随着节能要求的不断提高 ，如何降低CPU功耗的同时，提高性能成为摆在芯片厂商面前的主要挑战
 。

虽然大/小核的设计并不是什么新鲜的产物，但不得不说，这种能够实现工作性能与功耗之间平衡的设计思路，的确有着很强的优势，尤其是在企业的办公场景中，优势更加明显。不难预测 ，大/小核设计，将成为未来芯片设计的主流方向。