为什么苹果 A12X 处理器的基准测试结果比 i7-4790T 好？

Question

为什么苹果 A12X 处理器的基准测试结果比 i7-4790T 好？

在我的工作站中，我有一个 Intel i7-4790T，我一直认为它是一个非常快的 CPU。但根据 Geekbench 4 的说法，新款 iPad Pro 中的 Apple A12X 处理器轻松击败了它。当我运行 Geekbench 4 时，我得到了大约 4,000 的单核速度，但在新 iPad Pro 上，A12X 处理器返回大约 5,000，即快 25%。事实上，即使是A12 和 A11 的得分也超过了我的 i7-4790T。在多核测试中，我的 CPU 得分超过 11,000，而 A12X 得分为 18,000，快了 60%。

一个初步的问题是 Geekbench 是否是真实世界速度的可靠指标。例如，我所做的唯一让我的 CPU承受压力的事情是使用Handbrake重新采样视频。Handbrake 不适用于 IOS，但假设它被移植，Handbrake 在 A12X 上处理视频的速度真的会快 60%，还是 Geekbench 分数不能代表真实世界的性能？

但我的主要问题是：撇开 A12X 和我的 CPU 的确切比较不谈，Apple 是如何设法让基于 ARM 的 RISC 芯片如此快的？其架构的哪些方面负责高速？

我对 RISC 架构的理解是，它们每个时钟周期的工作量较少，但其简单的设计意味着它们可以以更高的时钟速度运行。但是 A12X 的运行频率为 2.5GHz，而我的 i7 的基本速度为 2.7GHz，并且在单核负载下会提升到 3.9GHz。因此，鉴于我的 i7 的运行时钟速度比 A12X 快 50%，Apple 芯片如何击败它？

从我在 Internet 上可以找到的内容来看，A12X 有更多的 L2 缓存，8MB 与 256KB（每个内核）对于我的 i7，这是一个很大的不同。但是这个额外的二级缓存真的会对性能产生如此大的影响吗？

附录：Geekbench

Geekbench CPU 测试只强调 CPU 和 CPU 内存速度。此 PDF (136KB) 中描述了 Geekbench 如何做到这一点的详细信息。这些测试似乎正是我们所做的使用大量 CPU 的事情，而且看起来它们确实代表了我作为示例建议的手刹性能。

我的 i7-4790T 和 A12X 的 Geekbench 结果的详细分类是：

Test            i7-4790T      A12X
Crypto            3870        3727
Integer           4412        5346
Floating Point    4140        4581
Memory Score      3279        5320

Run Code Online (Sandbox Code Playgroud)

Answer 1

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A12X 是一款基于最新技术的巨大 CPU，远远落后于 2014 年的旧款 i7-4790T。

第一个区别是制造工艺：A12X 是 7 纳米芯片，而 i7-4790T Haswell-DT 则是基于较旧的 22 纳米。更小的晶体管意味着更小的空间、更低的操作功率和更短的芯片路径上更快的信号。

A12X 拥有 100 亿个晶体管，而 i7-4790T 只有 14 亿个。

这使得 A12X 拥有 6 个整数执行流水线，其中两个是复杂单元，两个加载和存储单元，两个分支端口和三个 FP/vector 流水线，总共估计有 13 个执行端口，远远超过八个Haswell-DT 架构的执行端口。

对于缓存大小，我们在 A12 上的每个内核：每个大内核具有 128kB 的 L1 缓存和 8MB 的 L2 缓存。每个 Little 内核具有 32kB 的 L1 和 2MB 的 L2。还有额外的 8 MB SoC-wide$（也用于其他用途）。

Haswell 架构具有每核 64KB 的 L1 缓存、每核 256KB 的 L2 缓存和 2-40 MB（共享）的 L3 缓存。

可以看出，A12X 在所有方面都大大超过了 i7-4790T。

关于 RISC 与 CISC 架构，这现在是现代处理器的一个有争议的问题。两种架构都已经发展到现在可以在一定程度上模拟彼此的功能以减轻弱点。

我在这里引用了 Reddit 编译的 Xeon 8192、i7 6700k 和 AMD EPYC 7601 CPU 的比较图表（链接如下），其中 A12 甚至与台式机处理器相比也不错：

来源：

归档时间：	7 年，1 月前
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最近记录：	5 年，5 月前