被困在名为分数的迷宫中

本文转自B站up主@随便输的
【被困在名为分数的迷宫中——随便聊点X86汇编 后记】
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原视频包含更严谨的脚注，本篇只是文字稿。

不知不觉，又是一个夏天过去了，也到了每年该给电脑清清灰的时候了。掐指一算，我的这台电脑也刚刚度过了它的两岁生日。两年说多不多，说少不少，但对于一颗Raptor Lake处理器来说，已经超过了它的很多同僚。它虽然在基准测试中没有那么高的分数，但我对它还是挺满意的。

说起来，我当时买这个CPU，就是为了能在《狂热运输2》这款游戏里继续扩大自己的地图规模。虽然模拟游戏玩家都说10帧能玩，20流畅，但原来的电脑只有六帧，也确实是有点玩不了。模拟经营类游戏嘛，又吃内存，又吃CPU，还吃显卡。反正我平时主玩这一款游戏，不妨就试着利用一下自己的知识，对这个游戏的行为进行建模，看看怎样才能在预算范围内跑出最高的性能。

模拟，需要在每秒钟内对地图里的所有对象遍历很多遍。显然，3D V-Catch放不下那么大的地图。巨大的地图需要巨量的内存空间，并且读写也很频繁，所以内存的带宽和容量都很重要，DDR5也得用上。考虑到当时DDR5的价格没有那么平易近人，似乎将来慢慢升级是个好主意。这个游戏在单线程上处理所有资产，所以它得有说得过去的单核性能，多核也不能太差。既然边界条件已经明确，接下来就该做决定了。

在2023年年中，市场上的最新产品是代号为Raptor Lake的13代酷睿以及基于zen4架构的AMD 7000系。考虑到DDR5平台普遍在插四根的时候表现不太好，而且这两个平台的计算性能相差无几。因此，内存控制器就成为了做决定的核心因素。这一点上zen4的IO die确实在这方面处于下风；而Raptor Lake更优秀的内存控制器不仅在支持容量上还有支持频率上都更胜一筹。

某种意义上来说，Rapor Lake就是更好的Alder Lake。更大的二级缓存和改进过后的缓存算法，更强的内存控制器，上代成为瓶颈的Ring Bus频率也显著提高。不过这些都只是买之前和室友讨论的内容罢了。两个学生的分析未必准确，我们还是要去看看这两个芯片的基础测试成绩，或者说，比比跑分。

各类基准测试跑出的分数构成了一个让人眼花缭乱的迷宫。即便是拥有丰富经验的老手，也难以寻得一条逃出生天的密径。Cinde Bench能反映什么性能？Prime95测的是哪一个子系统？核间延迟在哪些条件下会使系统瓶颈？这个芯片的缓存是包含式还是非包含式？3D Mark和Geek Bench和我的使用场景匹配度有多高？或许还有最重要的，这个芯片会不会伤害到我的钱包。

无尽的分数轮战构成了这迷宫中看不到尽头的长廊。媒体诚实地将处理器的设计量化成各种数字；观众为高分数喝彩，奚落对局的输家；各路厂商会利润会生存，自然也会研究这分数的构成，从而能让自己在下一轮的分数战中获取更高优势。为了能更快拿到更高的分数，厂商可以牺牲一些分数上看不到的内容，比如内存写入带宽。分数发布的时间也有讲究。在对手登场的前几个小时来一场精彩的偷袭，打一个漂亮的时间差。为了能更快地推出具有更高分数的产品，整个业界不约而同地开始压缩一些和分数无关的内容，比如说测试和验证。芯片带病发布已经成为了业内的新常态。毕竟，商场如战场，在这永远也走不出的迷宫中，谁先走一步，或许就意味着活下去的希望。而用户也在这迷宫中被四面八方传来的各种声音吸引，前往一个又一个转角，观察不同基准测试的分数，不知不觉成为之前听到什么的一部分。

虽然基准测试的结果只有一个简单的数字，但它神奇的魔力却吸引了无数人投身其中，无法自拔，并最终的成为这个分数的一部分。在这名为分数的迷宫中，Raptor Lake成为了当时最为耀眼的存在。但我在跑分之外却注意到了一个令人不安的数字。在部分媒体的测试中，13900k的功耗可以达到350瓦，即便稍低一些，也有280瓦。这么高的功耗如果没有上好的散热器的话必然会降频。所以，我把目光放到了13900k的兄弟13700身上。

其实，Raptor Lake的各个型号都是在同样的流水线上生产的。然而生产过程中不可避免地会有瑕疵，导致不同的芯片实际表现存在差异。在CPU领域，一般认为芯片能用更低的电压达到更高的频率称为体质好；与之相对，无法达到更高的频率或同样频率下使用更高的电压被认为是体质差。体质更好的芯片，在功耗、性能、稳定性上都强于体质差的芯片。面对这一现状，业内普遍采用了分级制度。即生产过程中，通常将质量好的芯片标注为更高端的型号，买更高的价格。质量稍差一些的屏蔽掉有故障的部分买更低的价格。这种做法一方面避免了浪费，另一方面也丰富了消费者的选择。但即便是同一款型号，甚至是同一个批次的产品，其内部也存在着体质的差异。所以对于发烧友来说，购买CPU体质的好坏，决定了其超频或功耗表现。这一过程，也被形象地称为抽奖。经常会有人在社区里晒出自己芯片的电压和频率，引来一阵阵羡慕或同情。

在Raptor Lake中，这颗芯片一共设计了八个性能核和四个效率核簇。体质最好的自然被装进了i9的晶圆包装中，运行在最高的时钟频率占据各类广告和宣传视频里最重要的位置；而体质没那么好的i7、i5在屏蔽掉其中的一部分核心之后也被放到了对应的货架上。笔记本上你也能看到他们的身影。

当然，还有一部分Raptor Lake的芯片被做成了13400系列。这批被标注为b0步进的芯片被混在Alder Lake的c0步进中一起出售。虽然b0部步进的13400在规格上被砍成了和c0步进一致，但它仍然提供更新一代的缓存算法。在某些游戏中相对于c0步进的同僚能提供更高的性能。因此，它还引发过社区内小范围13400抽奖的热潮。

虽然13700相较13900失去了八个小核，频率也有所降低，但温度和功耗至少也没有那么吓人。既然都这样了，我自然也不会想着超频，干脆就买不带k的型号算了，显然，我无意间踩进了CEP的坑，但这都是后话了。

100度的高温有点让我不太放心，所以我给它上了一个90度的温度墙，并且上了双塔散热，希望让它凉快一点。分数低点就低点吧，稳定要紧。

当然，发烧友社区这么多年来的经验表明，CPU是电脑里最稳定的硬件。既然CPU这么可靠耐用，盒装处理器的质保似乎一点用都没有。那为什么不买散片省点钱呢？反正对于发烧友来说，质保什么的可有可无。除了几个倒霉蛋之外，也没见过谁的CPU要拿去换新的，稳得很。

“2024年年初，部分游戏玩家在游玩基于虚幻引擎的游戏时，频繁遇到显存不足的报错提示。基于这一报错信息，玩家最初合理怀疑是显卡或驱动程序的问题。但在经过一系列调查之后，英伟达发布结论称，该故障并非由英伟达显卡或驱动程序错误引发，而是由于英特尔处理器故障导致。无独有偶，虚幻引擎压缩组件Oodle的提供商RAD也发文指出，英特尔处理器的不稳定，会导致Oodle解压缩失败。解压缩失败可能会导致游戏提示显存不足，即便这一问题并非由显卡导致。这一问题主要发生于13900k以及14900k上，偶发于13700及14700。

处理器不稳定问题不仅将影响游戏的正常运行，其软件如Visual Studio同样会受影响。此外，处理器不稳定还可能会导致系统崩溃。雪上加霜的是，这一问题是不可逆的，一旦处理器出现不稳定的问题，它再也无法在原先的设置上稳定运行，通常需要人为降低处理器频率才能暂时恢复正常。即便如此，这些处理器在新的设置上还是有可能继续出现不稳定问题，如此反复，直到彻底损坏。由于不稳定问题的直接表现是软件崩溃而非性能下降，因此会影响到用户的正常使用。”

随着时间的推移，越来越多的用户注意到他们的处理器出现了不稳定问题。同时，部分科技媒体也开始跟进此事。这次的事件如同一场大逃杀一样，任谁也不能幸免。和其他的Raptor Lake用户一样，我也在焦急地关注事态的进展。首先出局的是英特尔的王牌，13900，14900k和雕版ks，然后是带k的13700，14700。接下来噩耗的主角是13600k，甚至低功耗的13900t也没有躲过一劫。最终，13700还是出现在这个榜单上。

13600k以上的产品无一幸免。但是，从同一条流水线上被制造出来的b0步进13400却不在这个名单上。我找遍了国内外论坛，都没有看到有用户反馈故障。或许是我孤陋寡闻，也或许是它真的躲过了一劫。谁知道呢？

而漩涡中心的英特尔迅速发声表示，这一问题是由于主板厂商默认设置没有遵循英特尔建议导致的，并推出了Intel baseline、 Intel default等设置。可是，这些措施并没有如预期般解决这个问题，故障的CPU还是越来越多。由于英特尔迟迟无法给出一个确切的解决方案，整个社区内弥漫着一种焦虑的气氛。任何系统异常都被解释为处理器即将故障的前奏。各路媒体也开始尝试分析这次缺陷的背后的根本原因，究竟是处理器制造过程中的失误，还是Ring Bus存在缺陷。但基本达成共识的是，这一问题应该和过高的电压和频率有关。

在一片混乱之中，没有多少人还记得当年13900ks突破Cindebench r23 四万分的喜报。最终，在经历仿佛无穷无尽的等待之后，英特尔发表了对此次芯片不稳定问题的判断：“Intel将此问题定位到内核的时钟树电路上，该电路特别容易在高电压和高温情况下老化，从而导致输出时钟信号的占空比出现偏移，并观察到系统不稳定。”最低运行电压是指芯片正常运行所需的最低电压。由物理原因，时钟树电路会在用户使用过程中不断老化，导致输出的时钟信号出现一定的偏移，需要输入更高的电压才能正常运行。这是一种正常现象。因此，芯片厂商在设计时会给出一定的安全冗余，以保证产品在生命周期内的老化不会影响到用户的正常使用。

然而，在Raptor Lake上，英特尔选择了一条更激进的路。为了分数把电压和频率都推到了极限。虽然13900ks如愿以偿，在跑分中击败了锐龙9 7950x，但在高温、高压的共同作用下，时钟树电路的老化速度超出了所有人的预期，造成了大量的程序错误，甚至是系统崩溃。对于一个经常蓝屏，甚至根本无法开机的芯片来说，无论曾经拿下过怎样的分数，都是一文不值，最多只能换来观众的一声叹息。可是，如果没有令人垂涎的分数，它们又怎样才能占到观众们视野的中央。FX-9590同样拥有离谱的频率和不稳定的结局，但它们甚至连被观众谈起的资格都没有。

但我们又不能没有分数。因为如果没有各类基准测试，将工程师的取舍量化成一个个的数字，我们要怎样评估这个芯片在某个场景下的表现呢？更何况，合理的基准测试本身也能帮助工程师迅速确定整个系统是否如预期运行，分析哪个子系统需要改进。分数本来应该指出一条通往更加完善设计的道路，但却最终指引着所有人兜兜转转，陷入了无尽的循环。

英特尔的工程师固然优秀，可AMD的工程师也不落下风。Raptor Lake和zen4都是同样优秀的核心设计。在权威的Speck CPU 2017测试中，这两个核心架构展示了相近的同频率性能。而这也就意味着两个架构的竞争最终落到了时钟频率和核心数量上。只不过，产品首发日的媒体评测成绩会影响这个产品整个销售周期内用户的决策。观众只会记得它能否在首发日击败它的主要对手。即便这个芯片后续通过各种手段优化了性能表现，也不会有多少人关注。毕竟每个人的精力有限，大家更愿意看即将上市的新产品而非旧技术。就这样，一颗又一颗的13900ks承载着英特尔阻击AMD的使命被装进了它们的结局。上市初期，锐龙7000系列低于预期的性能提升让很多发烧友失望。但风水轮流转，英特尔看似走向了胜利，但实际上却陷入了迷宫的更深处。但无论走向哪一条路，终点似乎都通向同一个地方。因为分数的高墙之外，仍旧是分数。

跑分本来是一个很好的工具。用户可以通过比较不同芯片的跑分买到性价比更高的产品；媒体可以用公平和科学的基准提升自己的可信性；商家可以靠优秀的跑分宣传自己技术实力的强大，并赚取更高的利润。这本应该是一个三赢的结局。可在这次的事件中，用户买到了带有缺陷的产品，媒体的可信性受到了质疑，英特尔更是搭上了自己的品牌形象和无数的售后经费。这个本来应该三赢的结局最终却没有赢家。

作为计算机专业的学生，我不愿过多去指责英特尔，主要原因是怕将来自己哪一天也会挨回旋镖。毕竟，敏捷开发已经是行业内的标配。在如今的迭代速度下，每个人都很难独善其身。其次，我仍然相信无论怎样失败的产品都会是某个工程师的骄傲。我相信绝大多数的工程师不是抱着恶意去设计产品的，而导致这个灾难的人可能并没有亲自参与这个项目的开发。

时至今日，英特尔仍未彻底解决Raptor Lake不稳定的问题。令人啼笑皆非的是，火狐的开发者甚至可以通过软件的错误报告来判断哪里出现了高温天气。或许，如果真的是某个工程师迷迷糊糊的写出了错误的电路逻辑或者软件代码就好了。因为如果真的是这样，英特尔可以修改这个错误的设计，召回或更换有缺陷的芯片，大家的生活又能重回正轨。可惜事实并非如此。

我仍然认为英特尔的工程师们非常优秀，他们设计的架构确实可靠，但究竟芯片要有怎样优异的体质，才能承担得起高管们对重振公司荣光的期待，当一颗又一颗特挑的芯片被装进i9的包装盒里时，他们如何才能知道，更高频率、更高性能的代价是什么？当他们通过6.0GHz的频率刷新基准测试分数记录的时候，他们怎么可能知道自己即将面对的未来。他们因为过于优秀，反而失去了明天。

我想，当整个业界被困在这名为分数的迷宫中时，无数条看似互不干涉的路径，就已经指向了同样的结局，只是在等待谁成为那个故事的主角而已。

或许我的13700f还是逃不过Raptor Lake的宿命。不过没关系，我对它已经足够满意。这两年间它陪我一起将无数的旅客送上远行亦或归途，让这个世界变得四通八达，也见证了一座座虚拟城市的扩张。无数的虚拟市民穿梭在这个模型造就的世界里，带着他们的目标和计划驶向下一座车站。对我来说，这就够了。

我的13700f也足够幸运，因为它足够普通，不必承担重振英特尔的使命，也自然不用不惜一切代价追逐分数。而我也努力采用各种方式，让它活得更久一点。

我只不过是好奇，当一颗又一颗的13900k被丢进垃圾桶里的时候，他它们会不会想起那个在工厂里被打上i9标志的下午。