不那么Tock的Tock

前面多次提及Coffee Lake是Tock，那这次Tock究竟有什么变化？我们先说结论：Coffee Lake相比Kaby Lake核心增加了50%，从4C8T增加到了6C12T，同步末端缓存也扩大了一半，从8MB扩大到了12MB。Coffee Lake的IPC有提升，但这仅仅是受益于缓存容量和带宽的提升。

我们先从核心图自上而下来说明：上面是6核心的coffee Lake Die照片，左上部分是内存控制器，左边是System Agent，中间的六个是6个 物理核心+L3缓存，右边青色的部分是UHD 630集显。4C和6C的集显为24 EU，而低端的Pentium则为一半规模，12EU。

再将这个图抽象化一些，L3的RING BUS环形总线连接6个核心，还有集显和System Agent。System Agent内的有双通道内存控制器和PCIE控制器。这和Skylake/Kabylake的结构也没明显区别，仅仅是扩大了2个核心的路径。

单个核心内部结构和Skylake/Kabylake并无明显区别，前端、执行引擎和缓存的结构和资源数都一样。(图片来源wikichip)

再来看看Coffee Lake从4核心增加到6核心对于内部效能有何种影响。我们使用Sisoftware Sandra的多核心效率测试同频4GHz的7700K、8700K和7800X，这个测试包括三个部分：

第一个部分是组合内部核间带宽，是通过传输不同容量的Chain Size x Block Size来测试平均传输带宽，带宽越高越好。8700K在1MB以下数据相比7700K都有优势。相比7800X，8700K在64KB以下区块和7800X持平，但在64KB以上数据，8700K的资源冲突就大于7800X，同频性能就开始落后。

第二个部分是测试相同容量的数据块从一个核心分发到其他核心的最快速度，这个数据会从L2到L3，经过内部互联的Ring Bus进行传输，这个测试结果是越高越好。8700K核间通信带宽从7700K的33.8GB/s提升到了45.6GB/s。从前两个测试看在同频情况下，Skylake-X的网状Mesh互联带宽还是要优于Coffee Lake的环状Ring Bus，究竟通路线路更多。但我们这里测试的是同频，实际情况8700K运行频率更高，实际核间通讯效率还是可以和7800X基本持平甚至更好。就其原因8700K和7700K RING BUS每个核心每个周期都是可以进行32B读写操作，但8700K核心更多，使得RING BUS从32Bx4变成了32Bx6，环总线随内核数增加了，虽然每个内核理论通信带宽仍能维持不变。

第三个部分是核间延迟，这个延迟是核心之间传输最小量数据耗费的最短时间，单位以纳秒计算。具体是测试数据一致性的响应耗时，这个结果是数值越低越好。这部分测试结果,8700K相比7700K的核间通讯延迟略有加大，从43提升到44ns。具体原因是这个环形总线要多途经2个核心，路程变长了，延迟稍微变大也在预料之中。不过这个延迟还是远低于mesh结构的Skylake-X 7x ns的水平。

虽然说Coffee Lake是Tock，但从架构上而言相比Skylake/Kabylake并无明显变化，仅仅是暴力的将规模扩大了一半。这样看来Coffee Lake的这个Tock也 并不算很彻底的Tock。反而是14nm FF++的工艺进步给人留下更为深刻的印象，Coffee Lake的规模得以扩大，其实也应该更加受益于工艺的进步，这么说Coffee Lake其实更像是Tick而不是Tock。

半路出道的Z370

Coffee Lake是平台，而 不单单是CPU。Coffee lake首发的配套主板是Z370，但Z370并不是8代处理器配套芯片组的完全体。有这样的传言，Coffee Lake本来计划是和完整体在明年Q1一起出，但结果Coffee Lake进展过于顺利，大幅提前，为了应对竞争提前发布Coffee Lake，intel将Z270的PCH直接搬了过来,这就是Z370。

也是由于这样,Z370延续Z270的PCH，使得其和PCH相关功能和规格并无提升。

既然Z370并不是完整体，那完整体是什么呢？完整体是Z390。Z370的ME版本还是11,而完整体Z390的ME升级到12。而较低规格的H370/B360/Q350/H310由于还是依照原计划明年Q1推出，也是采用最新的ME12。由于Z370采用的还是老版的ME11，这使得其不能支持后续的IceLake，而其他型号的300系列主板就没有这个问题。Z390相比Z370其他特性方面差别不大，主要是将USB 3.1 Gen1升级成2，带宽从5Gb/s升级到10Gb/s，其他PCIe Lanes数量，M.2、SATA和USB支援情况都没什么差别。仅仅是增加了对SDXC高速存储卡接口的支持，对大多用户都没什么影响。

新的PCH还有一点很重要的变化是集成了WIFI+蓝牙的主芯片，就说Z390/H370/B360/Q350/H310并不再需要额外的WIFI主芯片，而只需要外引射频模块和天线就可以实现802.11AC的WIFI功能。这样可以大大降低主板扩展WiFi的成本，当然这个功能主要是针对移动平台开发，而desktop附带仅仅是额外的福利。不过即使如此，大多数主板从成本考虑，还是不会增加WIFI功能。

由于Z370继续沿用之前Z270的PCH，因此在外部接口和磁盘接口规格和性能并没什么变化。同之前Z270并没什么变化，因此磁盘和接口性能就没有必要重复测试。