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为何HEDT高端桌面CPU正在消失?

时间:2022-05-19 09:52:00 作者:黄烨锋 阅读:
如果将Intel和AMD的CPU产品划分成5个定位,则分别为:服务器、(高端)工作站、HEDT、消费级桌面(台式机)、移动(笔记本)。或许工作站和HEDT在定位上有所重合,在此我们将两者区分为“高端工作站”和“主流工作站”的差别。
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前不久Intel发布了面向移动工作站和发烧友的酷睿HX系列处理器,我们说这个系列是把台式机CPU下放到了笔记本里。此系列代号中的“X”字母,在Intel历史上通常是赋予面向发烧友或工作站级别的处理器系列。这也符合HX的定位。

不过“X”在桌面级CPU上出现,经常可将其划归到HEDT(high-end desktop)产品定位上。HEDT可不是形容处理器性能的普通称谓,它从很多年以前就作为具体的“平台”存在了。tom's Hardware在报道中说HEDT处理器的历史可以追溯到2003年(AMD Althlon64时期),不过我们溯源HEDT这个说法,似乎主要是从2008年Intel Nehalem架构开始的(45nm,初代酷睿i5/i7问世);或者HEDT在发烧友中变得流行,可能至少是从2008年开始的。

如果将Intel和AMD的CPU产品划分成5个定位,则分别为:服务器、(高端)工作站、HEDT、消费级桌面(台式机)、移动(笔记本)。或许工作站和HEDT在定位上有所重合,在此我们将两者区分为“高端工作站”和“主流工作站”的差别。不过HEDT定位的确高于面向一般消费用户的普通台式机处理器的。我们此前测试过的酷睿i9-11900K、12900K等“旗舰”定位的CPU,乃是消费级桌面PC处理器中的“旗舰”,还未及HEDT。

近代HEDT平台处理器,主要是AMD的Threadripper(线程撕裂者)和Intel的酷睿X系列。比较奇怪的是,这两个系列的产品更新都止步于2019年。AMD和Intel好像都已经放弃HEDT平台(至少是主流工作站)的CPU更新了,AMD这边甚至已经停止了Threadripper 3900X系列的出货。

当然我们说HEDT处理器“消失”可能有问题,毕竟更高定位的Threadripper PRO 5000WX前几个月才更新——不过PRO系列实则是面向高端工作站的,它与非PRO的Threadripper之间仍有很大的市场跳跃(对应于Intel去年也更新了Xeon W-3300)。这里我们将HEDT平台的范围窄化到了“主流工作站”(习惯上也有这样的区分)。

HEDT、台式机、服务器的需求差异

如果你是个发烧友,对Cinebench这类跑分应该不会陌生。这个工具左侧边栏,始终有个默认的跑分榜单,如下图。颇为惹眼的是长期默认榜首的AMD Threadripper 2990WX;Threadripper 1950X排位也靠前。其中1950X乃是AMD于2017年发布的一颗CPU,Cinebench R23跑分16315分。5年前的CPU,比今年发布的不少CPU跑分还高。

当然,这主要是因为1950X有16个核心、32线程——这在5年前的民用CPU市场还是相当罕见的。AMD在2019年发布的Threadripper 3990X则上推到64核心、128线程,L3 cache堆到了256MB(当年Windows XP安装推荐配置内存大小也就256MB)。从AMD Threadripper的处理器配置,多少能够发现HEDT究竟是何种类型的平台。

如果说酷睿HX系列乃是台式机CPU下放给了笔记本,那么很多HEDT处理器,颇有点儿把服务器CPU下放给个人电脑-PC的意思(虽然并不仅是如此)。这就涉及到服务器和PC处理器之间的差异了。

单就处理器核心而言,服务器的CPU核心数总是越多越好;但PC则并非如此——不仅是受限于成本,也在于个人用户的日常工作或娱乐,更追求单核性能水平。所以个人电脑CPU的核心数虽然少,但一般来说频率比较高(现在的PC CPU频率普遍超过了5.0GHz),就是为了追求更好的单核性能。

一般PC用户的典型“高性能”需求使用场景是游戏。虽然现在也有一些CPU多核利用率较高的游戏,但就CPU层面,其并行化程度依然有限。再多的CPU核心对于很多游戏来说都没什么软用。还有一些典型应用如Photoshop,就是看重单核性能水平;以及更多日常的常规应用多少都受限于代码的并行度,对CPU核心数的需求仍是有限的。

服务器应用的硬件需求又是另一回事了,一般其CPU核心数会很多,核心频率却显著低于PC处理器——这也是我们说服务器CPU用到个人电脑上,体验大概率不会很好的原因。这里我们着重来谈谈对“生产力”,包括内容创作,有高需求的主流工作站。

像C4D、AE(After Effects)这类内容创作工具,对CPU的核心数需求是贪婪的。Cinebench跑的就是C4D的3D建模、动画、运动图形和渲染性能,它能吃满所有的CPU核心。所以对于这样的创作工具而言,CPU核心数自然是越多越好。但和服务器应用有所不同的是,它们性能爆发也有需求,所以核心频率也不能很低。

所以我们会看到Intel酷睿X系列(如酷睿i9-10980XE 18核心36线程)、AMD Threadripper系列(如3990X 64核心128线程)这种堆核心数很多,频率也还比较高的处理器。HEDT的第一个特点就是CPU核心数量多。

但这并非全部。HEDT与服务器CPU的另一个相似之处,是对I/O和外围支持有着明显更高的要求。所以HEDT作为一个“平台”,其主板和一般民用级别的主板也不一样。比如说应用于工作站的不少工业软件对内存容量有着极高的需求,超过现在普通桌面CPU支持的128GB(尤其很多素材需要占到大量内存容量)。且内存通道数、主板上的内存插槽数也都显著高于一般PC。相较于一般PC只支持双通道,面向主流工作站的HEDT平台可配备4-6通道,更方便堆内存,内存带宽也有成倍提升(虽然带宽好像还是不能和苹果M1 Max比...)。

再比如PCIe总线的通道数量,Threadripper 3990X支持的PCIe 4.0通道数量总共为88条,比一般PC处理器的十几条PCIe通道富余了太多,自然更便于高速I/O的扩展:GPU、各类加速卡、SSD、网卡等等。(当然在I/O方面,面向主流工作站的HEDT还是和服务器平台有差距,典型如内存通道数、多socket支持等)

就芯片制造角度,HEDT、工作站和服务器CPU也经常是相同的die进行binning、体质挑选得到的。所以HEDT与服务器CPU更像是近亲,而和消费级台式机CPU关系更远(虽然也不尽然,有时HEDT与一般台式机CPU共享die,典型如Kaby Lake-X)。而HEDT与台式机CPU在I/O支持上的显著差异,也决定了它们的针脚数和封装肯定是不同的——比如HEDT平台的酷睿i9-10980XE相比于一般PC平台的酷睿i9-10900K,触点数量多了将近900个。

所以对HEDT目标用户而言,不仅是处理器价格要比普通台式机高出许多,而且主板也明显更为昂贵,毕竟走线、设计复杂度都不在一个量级。

趋近于消失的HEDT处理器

2019年,酷睿X系列处理器更新至Cascade Lake-X以后,Intel的HEDT平台就没有再更新过(不谈至强W系列)。当前Intel酷睿系列更新到了第12代,代号为Alder Lake,常规的桌面端、移动端的不同系列差不多都已更新完毕,但就是没有X系列的身影。

AMD这边的情况也比较类似。实际上AMD在Threadripper这个系列上,此前是处在大杀四方的状态的。就像前文Cinebench榜单列出的那样,在多线程性能方面独占鳌头。但在2019年末发布了第三代Ryzen Threadripper以后,也止步于此。

打造工作站平台的Puget Systems最近发布数据显示,过去6个月AMD Threadripper的份额已经占到其工作站产品总数的将近20%。毕竟其核心数显著占优,对需求生产力性能的用户而言是有相当价值的。

与此同时,在Puget Systems公布的月度销售记录中,从2020年年中以来酷睿X的销量就开始显著弱于AMD Threadripper。直到上个月为止,Threadripper都有着比较强劲的销售表现。这张图显示其5月份的销量为0,Puget Systems在blog文章中提到,虽说5月还没结束,但现在就标记0,是因为他们根本就没有对应这两个系列HEDT处理器的存货了。

Puget Systems认为,虽然AMD从未公开宣布不再生产Threadripper系列处理器,但“我们已经买不到了”。“我们的常规供应商或渠道商都已经无货。而且AMD也宣布了新一代桌面(Ryzen 7000系列)与工作站(更为昂贵的Threadripper PRO 5000系列)处理器产品,不曾提及Threadripper产品线的更新。”故此,Puget Systems认为Threadripper产品线当前已经“消失”。

我们从京东、淘宝的官方平台似乎的确已经很难看到类似Threadripper 3990X之类的处理器在售,某些三方系统销售商(主板+CPU)处还能买得到,不过价格也都已经相当高。国外的电商销售平台,Threadripper目前的售价已经比产品发售时的建议零售价高出了一大截。比如3990X卖到了8399美元的高价,比原本最初发售价的2倍还多;货源为第三方卖家。

AMD极有可能已经不再生产主流HEDT平台处理器,目前手上有货的卖家则以高价出售停止生产的这些芯片。

当然,原本的Threadripper目标用户,现在也可以选择Threadripper PRO系列,但全套系统的投入又会昂贵许多。虽说从产品名称来看就只是加个了“PRO”,但其中的定位跳跃还是比较大的。

比如面向一般消费用户的平台RAM内存容量上限为128GB,现在要搭建一个>128GB RAM的工作站,唯有选择Threadripper PRO(或Xeon W);不仅是购买处理器的价格高不少,还在于板级系统要大很多,则整个工作站系统,包括主机也要大上不少——从系统层面花了更多的钱,可能对原本主流工作站用户而言是不值得的。Intel这边的至强W-3300系列也是要价不菲。

为什么HEDT处理器逐渐消失?

AMD Threadripper断货乃至可能停止生产,原因非常好猜测。受到缺芯潮的影响,AMD处在全系产品的缺货状态已经很长时间。今年3月份PC处理器市场解读文章中,我们就提到过AMD的一大隐忧,就在于AMD面临的缺货现状要比Intel严重不少——在个别季度,AMD的CPU市场份额下降就是源自缺芯。对芯片供应商来说,自然会率先满足出货量大、利润高的芯片产能。

Threadripper算不得出货量大头,被砍显得很正常;而且在相同die的Threadripper、Threadripper PRO和Epyc处理器上,后两者有着更高的市场售价和利润,前者的消失也就显得更为稀松平常。

Intel的情况则可能主要是因为短期内在堆核大战上的失利。此前我们在堆核大战对决文章里提到过,AMD更早在CPU产品上开始应用chiplet方案,其微架构也更便于处理器堆出更多的核心,且具备了相当的堆核弹性。而Intel显然没有在走这样一条路。这实际上也是Intel在过去2年的PC处理器市场,被AMD攫取份额的重要原因。所以10代、11代酷睿,Intel处理器的Cinebench多核跑分实在是无力与AMD一战。

即便是Intel面向高端工作站的Xeon W-3375X(Ice Lake),单颗处理器的核心也只堆出了38个;像酷睿i9-10980XE这种原本和Threadripper相同定位HEDT芯片,18核心在AMD面前真的是不够看的。所以极有可能Intel暂时放下了这一市场的竞争,静待后续自家也开始大规模应用chiplet方案后的反击。虽然12代酷睿让Intel再度成为单核性能最强,且因为能效核的存在,堆核水平也大幅提升;但要说在工作站这个层面,要堆出那么多的核心大概也还是有难度。

还有一个原因在于,面向消费用户的一般PC处理器在核心数上也已经开启了奋起直追模式。比如12代酷睿将核心数堆到了16核。起码在核心数方面,看起来有了一定的资本。虽说I/O、内存、带宽支持等方面和HEDT还是有差距,但应该能够获取到某些HEDT中低配用户市场。

不过或许这类处理器并非真的消失,而只是暂时从市场离开了2、3年。相关HEDT,现阶段有几则传言。一则传言说Sapphire Rapids-X将在今年Q3问世(也就是与13代酷睿Raptor Lake一同到来)。

Sapphire Rapids是这一代服务器CPU的代号,也是Intel处理器全面转向chiplet/先进封装的标志。带-X后缀则表明是以Sapphire Rapids为基础的HEDT平台处理器。不过Sapphire Rapids-X目标市场可能和Threadripper Pro类似(传言56核心112线程,112 lanes PCIe Gen 5)。

今年2月份传言称Intel这一代HEDT代号当为Sapphire Rapids-AP(替代-X),核心数、内存与PCIe通道数支持会有不同的配置,既有面向高端工作站的,也有面向主流工作站的。与此同时4月份传言称,还会有个Alder Lake-X问世(AIDA64的更新日志已经出现了这一处理器的身影),就跟当年的Skylake-X与Kaby Lake-X并存一样,Alder Lake-X在HEDT平台定位于低端市场。

如果传言为真,大概也表明了Intel有夺回这部分市场的意愿吧,毕竟Threadripper已经在这一市场嚣张很久了。

责编:Luffy
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黄烨锋
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