持續提升的計算能力

在本屆CES上，個人電腦處理器市場兩強——AMD和Intel又一次拿出了自己的最強處理器，其中AMD的新一代APU更是宣稱達到了對手最高端處理器酷睿i7的水平，而且在展示自家的最新旗艦GPU時也使用了這款處理器，說明對其性能有相當的自信心。在個人電腦的另一個主要計算元件——GPU方面，AMD的最高端產品Vaga同樣是展會上的亮點，但獨顯GPU市場的另一巨頭NVIDIA卻已經將重點轉移到了其他方面，因此並沒有特別值得關注的個人電腦新產品展示。

作為能夠為個人電腦直接分代的產品，處理器和GPU當然也是最受用戶關注的產品，那麼我們就詳細介紹一下它們吧。

● AMD RYZEN處理器

AMD在2016年底就公開展示了AMD RYZEN（代號Zen）的樣品（圖1），本次在CES上公布了RYZEN台式機處理器更多的技術和性能細節，並且展示了來自於5家主板廠商16張AM4主板、全球17家系統集成商基於AMD RYZEN處理器的PC產品，以及創新的第三方CPU散熱器設計。AMD還表示，全球頂級PC OEM廠商也將拿出AMD RYZEN相關產品。比較遺憾的是，AMD RYZEN系列處理器仍有部分規格沒有正式公布，而是留給了最終的正式發布時刻，估計它將在GDC（ Game Developers Conference，遊戲開發者大會）之前正式發布，並且在GDC期間正式發售。

有國外媒體已經拿到了AMD RYZEN的樣品，並與AMD目前的主力產品以及英特爾高端產品進行了對比測試。這款樣品應該是比較高端的型號，其頻率在3。15GHz（正式版頻率為3.4GHz以上），採用8核16線程，擁有二級和三級緩存總量達到20MB。在數學計算性能測試中，AMD RYZEN的成績超過了酷睿i7-6770K，甚至超過了6核12線程的i7-6800K，僅次於擁有10個核心與20個線程的怪獸級產品酷睿i76900K。在遊戲能力測試中，受到頻率較低的影響，其成績與酷睿i5-6600（3.5GHz）類似，明顯低於酷睿i7-6800K（3.4GHz）和i7-6700K（4GHz）。與自家的高端處理器FX8370相比，AMD RYZEN樣品的計算性能測試成績提升達到60%，而遊戲能力成績則提升了30%以上。AMD提供的樣品並沒有鎖頻，據稱它可在風冷模式下超頻至5.0GHz，使其性能巨幅提升，而且AMD很可能在這款產品中終結處理器的鎖頻時代，即所有產品都可以超頻，不再提供專門的不鎖頻型號。

AMD高級副總裁兼計算與圖形事業部總經理Jim Anderson表示：「2017年將是AMD，IT技術合作夥伴和整個PC行業難忘的一年，我們非常高興能在CES上開始新的紀元，攜手OEM合作夥伴，向看好AMD RYZEN的各界人士展示各種高性能主板和PC設計方案。AMD和合作夥伴致力於通過支持AMD RYZEN處理器的主板，定製化PC和相關高性能散熱器，為發燒友、遊戲玩家和創作者提供新一代計算的創新和選擇。」

RYZEN採用新的AM4插槽，AMD也為此推出了支持RYZEN的桌面晶元組X370、300、B350和A320等晶元組，其中X370晶元組用於滿足用戶對超高性能，未來科技以及超級輸入輸出連接的需求，支持超頻和雙顯卡。X300晶元組則可以滿足在緊湊尺寸內追尋高性能的用戶，可滿足Mini-ITX尺寸規範，適合構建小型PC。在CES上展示了華擎、華碩、映泰、技嘉和微星等廠商基於這些晶元組的主板（圖3）。

RYZEN處理器及其主板採用雙通道DDR4內存，支持NVMe和M.2 SATA存儲設備，提供了第一代和第二代USB 3.1介面。AM4晶元組支持PCI-E 3.0標準，並且為USB、顯卡、數據和其他輸入/輸出提供了專用PCI-E通道，提供強大的，可擴展和可靠的計算體驗。

AMD和Cyberpower，Maingear和Origin等攜手推出一系列基於高性能AMD RYZEN處理器的「夢幻電腦」。AMD和合作夥伴在CES上展示了大量配備AMD RYZEN處理器的PC，其中就包括了國內的寧美國度和攀升兄弟等廠商，這些PC中既有外觀獨特，帶有定製化水冷系統的個性方案（圖4），也有精緻、實用的解決方案。

寧美國度定製化DIY主機的核心配置部分由高端AMD RYZEN處理器+AM4 X370主板+RX 480交火構成，即所謂的3A平台（圖5）。它搭配DDR4 3000雙通道內存以及M.2介面的高端NVMe規範固態硬碟，使其數據傳輸率可以滿足極為嚴苛的使用需求，提供出色的性能。其散熱和外形也體現出了寧美國度的設計功力，機箱側板上大大的ZEN字樣顯示出這台主機的血統，造型傳統而具有厚重的金屬質感，機箱內的呼吸氛圍燈也給AMD RYZEN處理器帶來一絲神秘的氣息。

攀升兄弟的AMD RYZEN處理器DIY主機搭配了AM4介面的M-ATX B350主板。其造型頗為別緻，被設計成了充滿科技張力的外星飛船UFO的樣子（圖6），個性十足。它採用專為超頻而生的V-game定製化水冷散熱器，可以全面釋放AMD RYZEN處理器的潛能；16GB雙通道高頻DDR4內存以及256G M.2 SSD提供的高速體驗則迎合了UFO穿越宇宙的概念。攀升兄弟AMD RYZEN主機同樣也為玩家準備了LED氛圍燈，迎合現在玩家追求跳脫飛揚的強烈個性。

也許是因為A7890K等產品配置的個性化散熱器受到了廣泛的歡迎，為了滿足發燒友和PC製造商對於超靜音或超頻散熱解決方案的不同需求，AMD正與15家頂級散熱器製造商和供應商合作，為AM4處理器打造一系列CPU散熱器。對於需求超靜音風冷散熱的用戶，Noctua將提供NH-D15和瘦身版本NH-U12S，EKWB旗下定製化水冷解決方案也將支持AM4介面產品。

基於AMD RYZEN處理器的PC、AM4主板和兼容散熱解決方案將於2017年第一季度上市。

● 英特爾第七代智能英特爾酷睿處理器

由於英特爾的更新一代製造工藝有些延誤，造成了「工藝進步」-「架構優化」的產品推出節奏「Tick-Tock」在新年度未能實現，不過英特爾還是希望通過進一步優化的智能酷睿處理器，為用戶帶來更強的性能，也繼續刺激個人電腦市場。第七代智能英特爾酷睿處理器家族也代表著英特爾更長遠的願景——創造融合現實、沉浸式遊戲、始終連接，引領未來的全新PC體驗。

雖然新一代智能酷睿處理器的超低功耗版產品已經在移動市場發售了很長時間，但對發燒友來說，只有頂級桌面版酷睿i7才是真正需要的處理器，也是真正反映新一代處理器最高性能的代表產品。在本次CES上，英特爾也終於滿足了這些用戶的願望，提供了新一代智能酷睿處理器的最強桌面版產品——酷睿i7-7700K。

作為救場產品，英特爾酷睿i7-7700K處理器確實給人缺乏亮點的感覺（圖7），在CES上，英特爾也公布了這款最新旗艦級處理器的一些特色，但其中大部分都在酷睿i7-6700K甚至更早的智能酷睿處理器上出現過了。酷睿i7-7700K採用睿頻加速技術2.0版，當應用需要更高性能時，可將處理器頻率從4.2GHz動態提高至最多4.5GHz，並且會按需進行動態頻率調節以減少耗電。它支持超線程技術，每個處理器內核能同時實施兩個任務，所以其4個核心可以同時實施最多8個獨立任務（線程），能改善多任務處理應用能力。它內置英特爾智能高速緩存，8MB共享高速緩存可根據每個內核的需求高效地進行動態分配，從而加快數據訪問速度，顯著減少常用數據的延遲，並提高性能。

i7-7700K（右）與i7-6700K（左）對比，可以看到其頻率略微提升至4.2GHz

酷睿i7-7700K的集成內存控制器支持雙通道DDR4-2400內存和DDR3L-1600內存，每通道帶2個DIMM，支持基於英特爾Extreme Memory Profile（XMP）規範的內存。它支持16個PCI-E 3.0匯流排通道，可配置為1x16、2x8或1x8和2x4等多種模式，能夠以最高8GTs的速度訪問外設和網路。

酷睿i7-7700K內置英特爾高清顯卡630，支持Microsoft DirectX 12 和4K超高清解析度顯示屏，動態頻率最高為1150MHz。與內置顯卡相配合的英特爾快速視頻同步技術具有強大的媒體處理功能，可極速轉換視頻文件以支持攜帶型媒體播放器或在線共享，支持HEVC 10 位（H.265）編碼解碼，可以流暢播放4K超高清的優質內容。

隨著互聯網視頻流量的爆髮式增長，視頻格式正逐漸由1080p轉換為4K，標誌著4K時代的來臨，另外據IDC的統計分析，超過80%的城鎮消費者會拍攝高清視頻，並使用筆記本播放高清視頻，對內容存儲、播放和編輯的需求日益旺盛。但視頻文件體積大導致的佔用資源和運行卡頓，成為制約向4K體驗遷移的痛點。第七代智能英特爾酷睿處理器打造的媒體與圖形平台，能夠完美支持4K UHD HDR內容、高保真音頻，並可實現更加快速的4K UHD編輯。其中支持產業標準的HEVC 10位編解碼和Google VP9編解碼，可進行實時的4K內容編輯以及360度視頻創作。據稱HEVC解碼的速度最高達120Mbps，適用於4K解析度下60MHz實時處理，尤為適用於播放優質內容。許多在線視頻服務商，例如Netflix、SonyPictures ULTRA（來自Sony Pictures的4K超高清電影和電視節目的優質流媒體服務）、愛奇藝都計劃於2017年為第七代智能英特爾酷睿處理器提供足夠的4K高清內容。

這兩年興起的AR、VR和MR的熱潮也是英特爾努力的方向。業內知道，VR的前景在於能顛覆人們的想像，但早期的VR設備因為屏幕反應有延遲，會讓用戶產生眩暈感。標準的PC遊戲一般是30幀/秒，VR則要求每隻眼至少達到90幀/秒，解析度最低為2K，最佳為4K，這無疑對於PC提出了更高性能和體驗的要求。而第七代智能英特爾酷睿處理器強大的性能，再加上英特爾高清顯卡所增加的VP9和HEVC10位硬體加速全新媒體引擎，完全可以打造出栩栩如生的VR沉浸式視覺效果。

調查顯示，88%的設計者在處理很大的設計文件時，會遇到卡頓或死機的情況，且對VR內容創建者來說，第七代智能英特爾酷睿處理器通過硬體加速能夠實現更加高效的轉碼處理，轉碼1小時4K UHD視頻僅需12分鐘（5年前電腦需85分鐘）。至於遊戲，相較於5年前的舊電腦，在搭載第七代智能英特爾酷睿處理器的PC上遊戲運行更加平穩，視覺效果更好。與同一代高清顯卡相比，英特爾銳炬Plus顯卡性能提升65%，同時可使用更高的1080p設置運行熱門遊戲。

酷睿i7-7700K可以兼容所有具備最新BIOS和驅動程序的英特爾200系列和英特爾100系列晶元組。藉助英特爾Z270晶元組，它可對其未鎖頻內核倍頻器、電源、基本時鐘和內存係數進行靈活的超頻，也可以對未鎖倍頻的顯卡進行超頻。

● AMD Vega GPU

由於NVIDIA消費級GPU沒有什麼重磅消息和展示，AMD的新一代旗艦級GPU——Vega（織女星）就成為了最吸引人的產品。我們前面已經提到，在CES上，AMD用Ryzen處理器搭配Vega顯卡進行了演示，演示項目為《DOOM》遊戲，採用4K解析度和最高的Ultra畫質。從目前公布的視頻看，遊戲幀速基本保持在70FPS以上，看起來略強於平均幀速68fps的GTX 1080。

與目前的AMD旗艦級GPU——Fiji架構類似，Vega也採用了HBM（High Bandwidth Memory，高內存帶寬）顯存（圖8），但Fiji搭搭載的第一代HBM顯存容量有限，即便是旗艦產品Radeon Fury X也只有4GB顯存，在應對高解析度高畫質遊戲時就有些捉襟見肘了。Vega GPU採用的第二代HBM顯存容量可以提升至8GB甚至16GB，更適合高解析度遊戲，其帶寬是也達到了第一代HBM的兩倍，達到256GB/s甚至512GB/s。

Vega GPU幾乎完全重新設計了顯存控制器，其HBM2顯存被稱作HBC（High Bandwidth Cache，高帶寬緩存），GPU內的顯存控制器也就成了 HBCC（High Bandwidth Cache controller，高帶寬高速緩存控制器），而不是顯存控制器（圖9）。因為Vega GPU的定址能力高達512TB，允許在顯卡PCB上放置SSD、網路存儲等超大容量的外存儲設備，而且這些存儲部件是可以像顯存一樣直接存取的，HBM2可以作為GPU和外部存儲單元的大容量高速緩存。AMD之前公布的RADEON PRO SSG其實就是基於Vega GPU的專業顯卡，它集成了 1TB的NAND快閃記憶體，可以將海量數據全部存放到顯卡上，不再受限於系統匯流排和外部存儲的性能，可以更高速地執行一些原先效率較低的工作，例如AMD用Vega顯卡進行的數據達數 TB的豪華卧室場景渲染。

目前的包括RADEON在內的大部分GPU還保留了固定功能單元實現的幾何處理硬體，不過 AMD已經注意到了越來越多的開發人員使用計算著色器來進行幾何處理，為此在Vega GPU的幾何流水線上引入了Primitive Shader（圖元著色器），它可以以極高的比率捨棄無效的圖像元素，實現高效幾何著色處理，未來這個新著色器很可能會徹底替換掉現有的固定幾何處理功能單元。AMD還為Vega GPU引入了Intelligent Workgroup Dostributor（工作組分發器），可以支持更多的著色器引擎，實現更靈活的載荷分配。實現更高效的幾何處理性能。據稱目前Vega可在4個幾何引擎下每個周期處理11個多邊形，達到兩倍於現有產品的幾何處理能力。

對應GCN架構中的CU（Computing Unit，計算單元），AMD在Vega GPU上引入了NCU（下一代計算單元）微架構。NCU支持緊縮（packed）數學處理，每個NCU擁有64個ALU，在採用緊縮數學操作指令的時候，可以支持每個周期512個8位計算，或者256個16位計算，又或者是128個32位計算。Vega GPU具備更高的頻率和更大的指令緩存，可確保指令流運行得更持續，提升單線程性能。

Vega GPU對像素著色處理流程進行了大幅度的改進，採用新一代像素引擎DSBR（draw-streaming binning rasterizer，渲染流分倉光柵器）。DSBR會按照AMD稱之為高速緩存感知化的方式來調度，先在一個高速緩衝中對一個場景中給定的「對象包」進行儘可能多的處理，然後GPU才會清空掉這個高速緩存並拾取其餘的數據。DSBR可以讓GPU在複雜的重疊幾何體里抓出哪些像素無需渲染，節省掉在最終場景中非可視的像素渲染處理，讓GPU更高效地處理像素著色，尤其是具有高度複雜性（意味著大量無效渲染）深度緩存的像素。

為了讓DSBR更有效地運作，Vega GPU的二級高速緩存進行了重大的改進——在以往的 AMD GPU 中，紋理和像素的內存存取是非一致性操作，如果是執行渲染至紋理操作的話，需要先寫到內存后，再讀到紋理緩存里，增加了大量數據搬動的次數，而且這樣的非一致性增加了大量的同步處理和驅動層級的編程挑戰。Vega GPU的後端單元可以直接訪問片上的二級高速緩存，這樣的變化可以讓更多的數據訪問動作在片上的二級高速緩存上直接實現，減少了清空緩存然後在需要的時候又從顯存中讀回的過程，同樣有助於延後式渲染技術的性能提升。

據稱DSBR只是Vega GPU的光柵化處理途徑之一，它並非一直採用DSBR來處理所有的光柵操作，而是和其他方式以高速的動態方式基於狀態變換的，例如有過於龐大的數據無法放進二級緩存時，DSBR的效率就不一定很高。

目前披露的Vega GPU規格並不多，我們只能估計它擁有至少4096個流處理器，頻率達到1.5GHz左右，配置至少8GB顯存。從目前這款產品的表現來看，Vega應該可以對NVIDIA目前的旗艦產品，甚至傳說中的GeForce GTX 1080 Ti造成相當的威脅，不過Vega的大核心設計和HBM2顯存的成本較高，在價格方面可能並不樂觀。