從過熱「火爐」到性能「拉胯」——這些CPU堪稱史詩級翻車,有的甚至差點拖垮自家廠商
處理器由身價數十億的科技巨頭打造,採用的是人類頂尖的前沿技術。然而,即便手握雄厚技術儲備、鉅額資金投入和豐富研發經驗,芯片廠商也有馬失前蹄的時候。有些CPU要麼性價比慘不忍睹,要麼性能在同期產品中墊底;還有些則深陷過熱、功耗失控的泥潭。
更有甚者,部分CPU的失敗堪稱滅頂之災——不僅讓廠商的發展進程倒退數年,復甦之路更是道阻且長。
時過境遷,如今再回看這些「擺爛」處理器,我們早已無需為之懊惱、失望或憤慨。不妨將它們當作一場場「災難級」的反面教材,同時也希望涉事廠商能真正吸取教訓。
以下,便是史上最「拉胯」的幾款CPU。
注:很多人可能會提到英特爾奔騰處理器的FDIV浮點除法漏洞,但我們未將其列入排行榜,原因很簡單:儘管這一事件讓英特爾遭遇了嚴重的市場危機,也付出了高昂的經濟代價,但該漏洞本身的實際影響微乎其微。它僅會波及從事科學計算的專業用戶,從技術層面來看,漏洞的影響範圍和嚴重程度本就不值一提。如今人們之所以對這一事件記憶猶新,更多是因為英特爾當時糟糕透頂的危機處理方式,而非奔騰微架構本身存在的重大缺陷。
英特爾安騰(Itanium)
圖片來源:英特爾/維基共享資源
英特爾安騰處理器曾是一次大膽的嘗試——它試圖將硬件複雜度轉移至軟件優化層面。在CPU執行任何代碼之前,編譯器就需要完成所有指令並行執行的調度工作。
分析師曾預言,安騰將稱霸處理器市場。但現實卻狠狠打了臉:編譯器根本無法挖掘出芯片應有的性能潛力,而且這款芯片與此前的所有架構都存在嚴重的兼容性問題。這款曾被寄予厚望、旨在全面取代x86架構並顛覆行業的處理器,最終只能在小衆市場中艱難掙扎,毫無建樹。
安騰的失敗尤為慘烈,因為它直接宣告了英特爾當時整套64位戰略的破產。英特爾原本計劃推動整個市場轉向IA-64架構,而非對x86架構進行擴展。而AMD推出的x86-64架構(又稱AMD64)後來大獲成功,部分原因正是英特爾未能將具備競爭力的安騰處理器推向市場。很少有哪款CPU的失敗,能慘烈到直接葬送廠商一整條指令集架構的發展藍圖。
英特爾奔騰4(Prescott)
圖片來源:JulianVilla26/Wikimedia Commons
Prescott核心進一步拉長了奔騰4系列本就冗長的指令流水線,將其深度拓展至近40級,與此同時,英特爾還把芯片製程工藝縮減至90納米。但這步棋,徹底走錯了。
這款新芯片深受流水線阻塞問題的困擾,即便全新的分支預測單元也無力迴天;再加上寄生漏電現象導致功耗居高不下,芯片根本無法達到實現性能目標所需的主頻。相較於同期競品,Prescott及其雙核升級版史密斯菲爾德,堪稱英特爾有史以來推出的最弱桌面級處理器產品。雖然這款芯片為英特爾創下了亮眼的營收紀錄,但卻嚴重損害了品牌聲譽。
更要命的是,英特爾此後也屢屢因處理器「高燒不退」的問題備受詬病。
AMD推土機(Bulldozer)架構
AMD推土機架構的初衷十分巧妙:通過讓多個核心共享部分硬件資源,提升能效並縮小芯片面積。AMD原本計劃打造一款核心面積更小、主頻更高的處理器,以此抵消共享設計帶來的性能損耗。可最終的成品,卻成了一場徹頭徹尾的災難。
推土機架構不僅沒能達到預期主頻,功耗更是一路飆升,性能表現與目標水平相去甚遠。極少有CPU的失敗,能嚴重到險些拖垮整個廠商——而推土機架構,恰恰就是其中之一。AMD為推土機的失敗付出了長期代價:儘管這一架構缺陷明顯,但它依然作為AMD處理器產品線的核心,支撐了整整六年。
幸運的是,在這六年裏,AMD痛定思痛、重新研發。2017年,銳龍(Ryzen)系列處理器橫空出世,而它的輝煌,已是人盡皆知的歷史。
Cyrix6x86
Cyrix曾是x86處理器市場的重要玩家之一,卻未能挺過20世紀90年代末的行業洗牌(其x86架構授權如今由威盛電子持有)。而以6x86為代表的一系列產品,正是導致其隕落的關鍵原因。
Cyrix有一項「尷尬紀錄」:不少遊戲和軟件之所以會標註兼容性警告,罪魁禍首正是它。6x86處理器在整數運算方面的性能遠超同期英特爾奔騰處理器,但浮點運算單元(FPU)的表現卻糟糕透頂,而且與Socket 7主板搭配使用時,穩定性問題頻發。對於20世紀90年代末的遊戲玩家而言,首選必然是英特爾處理器,退而求其次也會選擇AMD——而Cyrix6x86,則是人人避之不及的「差生」,誰也不希望它出現在自己的聖誕禮物清單上。
6x86的失敗,根源在於它既沒能與英特爾、AMD形成差異化競爭優勢,也沒能為Cyrix開闢出一個穩固的細分市場。這家公司本想打造一款獨具特色的產品,最終卻落得個榜上有名、淪為笑柄的下場。
CyrixMediaGX
CyrixMediaGX堪稱業界首款面向桌面端的集成式片上系統(SoC)處理器——它將圖形處理單元、中央處理器、PCI總線控制器和內存控制器全部集成在一枚芯片上。但遺憾的是,這款產品誕生於1998年,受限於當時的技術水平,所有集成的功能模塊都表現得一塌糊塗。
這款處理器的主板兼容性極差,其核心架構(Cyrix5x86)性能僅相當於英特爾80486處理器,而且還不支持外接二級緩存——要知道,在那個年代,外接緩存可是二級緩存的唯一形式。Cyrix6x86至少還能在商務應用領域與英特爾一較高下,而MediaGX的性能之孱弱,簡直連「垂死掙扎」的資格都沒有。
維基百科關於MediaGX的詞條中有這樣一句話:「這款處理器究竟應歸類為第四代還是第五代x86處理器,至今仍存在爭議。」要知道,第五代x86處理器對應的是奔騰系列,而第四代則是80486系列。MediaGX於1997年正式上市,但其核心架構的技術水平卻停留在1989至1992年之間——要知道,在那個電腦硬件更新換代極快的年代,用戶若想緊跟技術潮流,幾乎每兩到三年就會更換一次整機。
詞條中還指出:「由於高度集成的設計,圖形、音頻和PCI總線均與處理器主頻同頻運行。這一設計導致處理器的實際運行速度,遠低於標稱主頻。」試想一下,一款性能本就相當於486的處理器,還要被自身的PCI總線拖後腿,其糟糕程度可想而知。
德州儀器TMS9900
TMS9900的失敗之所以被載入史冊,源於一個關鍵節點:當年IBM為初代IBM PC挑選處理器時,為了趕上市日期,只有兩個核心選擇——德州儀器的TMS9900,以及英特爾的8086/8088(摩托羅拉68K處理器當時仍在研發中,無法按時交付)。
TMS9900僅有16位地址總線,而英特爾8086則擁有20位地址總線——這一字之差,直接決定了兩款處理器的內存尋址能力:前者僅能支持64KB內存,而後者最高可擴展至1MB。不僅如此,德州儀器當時還未研發出配套的16位外設芯片,導致這款處理器只能搭配性能受限的8位外設使用。雪上加霜的是,TMS9900沒有片內通用寄存器,其16個16位寄存器全部需要佔用主內存空間。與此同時,德州儀器在尋找代工合作伙伴時也屢屢碰壁。種種因素疊加之下,IBM最終選擇了英特爾——事實證明,這是一個無比正確的決定。
英特爾酷睿i9-14900K
通常情況下,很少有人會將一款世代旗艦處理器稱作「爛U」,更不會去貶低一家公司當前性能最強的遊戲處理器——但英特爾酷睿i9-14900K,卻實實在在配得上這份「殊榮」。儘管它在遊戲和部分生產力場景下表現極為強悍,甚至能與2025年底市面上的頂級芯片一較高下,但綜合多方面關鍵因素來看,它依然是一款「失敗」的產品。
首先,這款處理器的性能提升堪稱「擠牙膏」。酷睿i9-14900K本質上就是一枚超頻版的酷睿i9-13900K(若算上特別版,則是酷睿i9-13900KS),而後者與更早的酷睿i9-12900K相比,性能提升同樣乏善可陳。酷睿i9-14900K堪稱英特爾缺乏創新的「代名詞」——要知道,英特爾此前在14納米制程工藝上「擠牙膏」的時間已經夠長了。
其次,這款處理器的功耗高得離譜。即便是搭配360毫米規格的一體式水冷散熱器,用戶也必須大幅降低電壓,才能避免處理器因過熱而觸發降頻機制。
除此之外,英特爾14代酷睿處理器還飽受漏洞和微碼問題的困擾,頻繁導致系統崩潰、運行不穩,用戶只能依靠不斷更新主板BIOS來嘗試解決這些問題。
而最核心的問題在於,14代酷睿系列的其他型號產品表現更為出色。酷睿i5-14600K的遊戲性能與i9-14900K相差無幾,但價格卻親民得多,散熱壓力更小,超頻潛力更大,而且穩定性也更有保障。儘管14代酷睿系列的其他型號整體表現也算不上驚豔,但酷睿i3-14100至今仍是一款售價低於100美元的明星級遊戲處理器。
酷睿i9-14900K堪稱「最敷衍」的旗艦產品,它既是英特爾多年技術停滯的「收官之作」,同時又在性能上達到了一個頗為詭異的峯值。相較於排行榜上的其他「災難級」CPU,它的失敗程度或許沒那麼誇張,但這款產品非但沒能挽救英特爾近年來的口碑,反而讓廠商的戰略調整之路變得更加漫長。
榮譽提名(翻車榜):高通驍龍810
驍龍810是高通首款採用大小核(big.LITTLE)架構的處理器,基於台積電短命的20納米制程工藝打造。這款芯片堪稱高通近年來最不受待見的旗艦產品——三星直接跳過了該型號的採購,其他終端廠商在使用過程中也遭遇了層出不窮的問題。
高通聲稱,芯片的種種問題源於原始設備製造商(OEM)糟糕的功耗管理策略。但無論問題的根源是台積電20納米制程工藝的缺陷、高通的架構設計失誤,還是終端廠商的優化不到位,最終的結果都殊途同歸:這款處理器發熱嚴重,幾乎沒能贏得任何一線終端品牌的青睞,如今更是無人問津。
榮譽提名(翻車榜):IBM PowerPC G5
當年蘋果與IBM合作研發PowerPC 970處理器(蘋果將其命名為G5)時,曾將其視為扭轉公司發展局面的關鍵。在首款搭載G5處理器的產品發佈會上,蘋果承諾將在一年內推出主頻高達3GHz的版本。然而,IBM始終無法研發出在合理功耗下達到該主頻的芯片;同時,由於功耗過高,G5處理器也無法用於筆記本電腦,取代前代G4處理器的計劃就此泡湯。
為了推出具備競爭力的筆記本產品,並提升台式機的性能表現,蘋果最終被迫轉投英特爾陣營,全面採用x86架構處理器。平心而論,PowerPC G5並非一款徹頭徹尾的爛U,但IBM未能持續對其進行技術迭代,導致它最終無力與英特爾的產品抗衡。
頗具諷刺意味的是,多年後,同樣是因為英特爾的芯片性能無法與ARM架構產品匹敵,蘋果才下定決心自研芯片,成就瞭如今大名鼎鼎的M系列處理器。
榮譽提名(翻車榜):英特爾奔騰III 1.13GHz
採用銅礦(Coppermine)核心的奔騰III處理器,本是一款表現出色的產品。但在當年與AMD的「1GHz主頻大戰」中,英特爾為了保住性能領先的地位,可謂煞費苦心——彼時,英特爾高端處理器的出貨量正節節敗退,有數據顯示,AMD 1GHz處理器的出貨量一度是英特爾的12倍之多。
為了奪回主頻性能的桂冠,英特爾曾試圖將基於180納米制程的銅礦核心奔騰III處理器的主頻拉昇至1.13GHz。但這次嘗試徹底失敗了:量產的芯片存在嚴重的穩定性問題,英特爾最終只能宣佈召回全部產品。
榮譽提名(翻車榜):Cell寬帶引擎處理器
將這款處理器列入排行榜,可能會引來不少爭議,但我們依然堅持這個選擇。Cell寬帶引擎處理器堪稱「理論王者,實踐青銅」的典型案例:它的設計理念極為先進,但在實際應用中,開發者卻幾乎無法發揮其性能潛力。
索尼曾將其作為索尼PS3遊戲機的主處理器,但Cell架構在多媒體和矢量運算方面的表現,遠超其在通用計算領域的能力——究其原因,是該架構的設計初衷本就是讓一款處理器同時承擔CPU和GPU的運算任務。開發者想要通過多線程技術充分利用其協同處理單元(SPE)的性能,難度極高;而且,這款處理器的架構與市面上的主流產品幾乎沒有任何相似之處。
不過,這款處理器也並非一無是處:美國國防部曾將多台PS3遊戲機聯網,搭建出一台超級計算機——這一案例充分證明了Cell架構的潛在性能。但遺憾的是,這樣的應用場景與普通用戶的日常使用相去甚遠。
史上最爛CPU,究竟是誰?
要從這些「翻車」處理器中選出一款「最爛」,其實遠比想象中困難。排行榜上的每一款產品,在其所處的時代背景下,都有各自不堪的一面。有些產品若能提前一年上市,或是配套技術能夠及時跟進,或許會成為一代經典;還有些產品的失敗,則源於廠商不切實際的過高預期(如安騰處理器);另有一些,甚至險些讓自家廠商萬劫不復(如推土機架構)。我們評判Prescott核心時,究竟該看它糟糕的發熱和性能表現,還是看它為英特爾創下的營收紀錄?
如果從「最爛」的最廣義角度來評判,有一款處理器最終脫穎而出,堪稱「爛中之爛」——它就是CyrixMediaGX。即便如此,我們也不得不佩服這款處理器背後超前的設計理念:Cyrix是業界首家推出集成CPU、PCI總線、音視頻模塊和內存控制器的廠商,也就是如今我們所說的SoC。在英特爾和AMD推出自家的「CPU+GPU」融合產品的十多年前,Cyrix就已經敢為人先,邁出了開創性的一步。
只可惜,這場開拓之旅最終誤入歧途,一頭栽進了泥潭。
作為一款面向極致低端市場的產品,CyrixMediaGX讓所有接觸過它的用戶都大失所望。其性能之孱弱令人咋舌:一款主頻333MHz的MediaGX處理器,整數運算性能僅相當於主頻233MHz的奔騰MMX處理器的95%,浮點運算性能更是只有後者的76%——要知道,後者的主頻還不到前者的70%。更糟糕的是,它的集成顯卡沒有任何獨立顯存,而且用戶也無法為其加裝外接二級緩存。
總而言之,這就是一款不折不扣的爛芯片。其他處理器的失敗各有各的原因,但論「爛」的程度,沒有一款能比得上CyrixMediaGX。
參考原文:
https://www.extremetech.com/computing/the-worst-cpus-ever-made