从过热“火炉”到性能“拉胯”——这些CPU堪称史诗级翻车,有的甚至差点拖垮自家厂商
处理器由身价数十亿的科技巨头打造,采用的是人类顶尖的前沿技术。然而,即便手握雄厚技术储备、巨额资金投入和丰富研发经验,芯片厂商也有马失前蹄的时候。有些CPU要么性价比惨不忍睹,要么性能在同期产品中垫底;还有些则深陷过热、功耗失控的泥潭。
更有甚者,部分CPU的失败堪称灭顶之灾——不仅让厂商的发展进程倒退数年,复苏之路更是道阻且长。
时过境迁,如今再回看这些“摆烂”处理器,我们早已无需为之懊恼、失望或愤慨。不妨将它们当作一场场“灾难级”的反面教材,同时也希望涉事厂商能真正吸取教训。
以下,便是史上最“拉胯”的几款CPU。
注:很多人可能会提到英特尔奔腾处理器的FDIV浮点除法漏洞,但我们未将其列入榜单,原因很简单:尽管这一事件让英特尔遭遇了严重的市场危机,也付出了高昂的经济代价,但该漏洞本身的实际影响微乎其微。它仅会波及从事科学计算的专业用户,从技术层面来看,漏洞的影响范围和严重程度本就不值一提。如今人们之所以对这一事件记忆犹新,更多是因为英特尔当时糟糕透顶的危机处理方式,而非奔腾微架构本身存在的重大缺陷。
英特尔安腾(Itanium)
图片来源:英特尔/维基共享资源
英特尔安腾处理器曾是一次大胆的尝试——它试图将硬件复杂度转移至软件优化层面。在CPU执行任何代码之前,编译器就需要完成所有指令并行执行的调度工作。
分析师曾预言,安腾将称霸处理器市场。但现实却狠狠打了脸:编译器根本无法挖掘出芯片应有的性能潜力,而且这款芯片与此前的所有架构都存在严重的兼容性问题。这款曾被寄予厚望、旨在全面取代x86架构并颠覆行业的处理器,最终只能在小众市场中艰难挣扎,毫无建树。
安腾的失败尤为惨烈,因为它直接宣告了英特尔当时整套64位战略的破产。英特尔原本计划推动整个市场转向IA-64架构,而非对x86架构进行扩展。而AMD推出的x86-64架构(又称AMD64)后来大获成功,部分原因正是英特尔未能将具备竞争力的安腾处理器推向市场。很少有哪款CPU的失败,能惨烈到直接葬送厂商一整条指令集架构的发展蓝图。
英特尔奔腾4(Prescott)
图片来源:JulianVilla26/Wikimedia Commons
Prescott核心进一步拉长了奔腾4系列本就冗长的指令流水线,将其深度拓展至近40级,与此同时,英特尔还把芯片制程工艺缩减至90纳米。但这步棋,彻底走错了。
这款新芯片深受流水线阻塞问题的困扰,即便全新的分支预测单元也无力回天;再加上寄生漏电现象导致功耗居高不下,芯片根本无法达到实现性能目标所需的主频。相较于同期竞品,Prescott及其双核升级版史密斯菲尔德,堪称英特尔有史以来推出的最弱桌面级处理器产品。虽然这款芯片为英特尔创下了亮眼的营收纪录,但却严重损害了品牌声誉。
更要命的是,英特尔此后也屡屡因处理器“高烧不退”的问题备受诟病。
AMD推土机(Bulldozer)架构
AMD推土机架构的初衷十分巧妙:通过让多个核心共享部分硬件资源,提升能效并缩小芯片面积。AMD原本计划打造一款核心面积更小、主频更高的处理器,以此抵消共享设计带来的性能损耗。可最终的成品,却成了一场彻头彻尾的灾难。
推土机架构不仅没能达到预期主频,功耗更是一路飙升,性能表现与目标水平相去甚远。极少有CPU的失败,能严重到险些拖垮整个厂商——而推土机架构,恰恰就是其中之一。AMD为推土机的失败付出了长期代价:尽管这一架构缺陷明显,但它依然作为AMD处理器产品线的核心,支撑了整整六年。
幸运的是,在这六年里,AMD痛定思痛、重新研发。2017年,锐龙(Ryzen)系列处理器横空出世,而它的辉煌,已是人尽皆知的历史。
Cyrix 6x86
Cyrix曾是x86处理器市场的重要玩家之一,却未能挺过20世纪90年代末的行业洗牌(其x86架构授权如今由威盛电子持有)。而以6x86为代表的一系列产品,正是导致其陨落的关键原因。
Cyrix有一项“尴尬纪录”:不少游戏和软件之所以会标注兼容性警告,罪魁祸首正是它。6x86处理器在整数运算方面的性能远超同期英特尔奔腾处理器,但浮点运算单元(FPU)的表现却糟糕透顶,而且与Socket 7主板搭配使用时,稳定性问题频发。对于20世纪90年代末的游戏玩家而言,首选必然是英特尔处理器,退而求其次也会选择AMD——而Cyrix 6x86,则是人人避之不及的“差生”,谁也不希望它出现在自己的圣诞礼物清单上。
6x86的失败,根源在于它既没能与英特尔、AMD形成差异化竞争优势,也没能为Cyrix开辟出一个稳固的细分市场。这家公司本想打造一款独具特色的产品,最终却落得个榜上有名、沦为笑柄的下场。
Cyrix MediaGX
Cyrix MediaGX堪称业界首款面向桌面端的集成式片上系统(SoC)处理器——它将图形处理单元、中央处理器、PCI总线控制器和内存控制器全部集成在一枚芯片上。但遗憾的是,这款产品诞生于1998年,受限于当时的技术水平,所有集成的功能模块都表现得一塌糊涂。
这款处理器的主板兼容性极差,其核心架构(Cyrix 5x86)性能仅相当于英特尔80486处理器,而且还不支持外接二级缓存——要知道,在那个年代,外接缓存可是二级缓存的唯一形式。Cyrix 6x86至少还能在商务应用领域与英特尔一较高下,而MediaGX的性能之孱弱,简直连“垂死挣扎”的资格都没有。
维基百科关于MediaGX的词条中有这样一句话:“这款处理器究竟应归类为第四代还是第五代x86处理器,至今仍存在争议。”要知道,第五代x86处理器对应的是奔腾系列,而第四代则是80486系列。MediaGX于1997年正式上市,但其核心架构的技术水平却停留在1989至1992年之间——要知道,在那个电脑硬件更新换代极快的年代,用户若想紧跟技术潮流,几乎每两到三年就会更换一次整机。
词条中还指出:“由于高度集成的设计,图形、音频和PCI总线均与处理器主频同频运行。这一设计导致处理器的实际运行速度,远低于标称主频。”试想一下,一款性能本就相当于486的处理器,还要被自身的PCI总线拖后腿,其糟糕程度可想而知。
德州仪器TMS9900
TMS9900的失败之所以被载入史册,源于一个关键节点:当年IBM为初代IBM PC挑选处理器时,为了赶上市日期,只有两个核心选择——德州仪器的TMS9900,以及英特尔的8086/8088(摩托罗拉68K处理器当时仍在研发中,无法按时交付)。
TMS9900仅有16位地址总线,而英特尔8086则拥有20位地址总线——这一字之差,直接决定了两款处理器的内存寻址能力:前者仅能支持64KB内存,而后者最高可扩展至1MB。不仅如此,德州仪器当时还未研发出配套的16位外设芯片,导致这款处理器只能搭配性能受限的8位外设使用。雪上加霜的是,TMS9900没有片内通用寄存器,其16个16位寄存器全部需要占用主内存空间。与此同时,德州仪器在寻找代工合作伙伴时也屡屡碰壁。种种因素叠加之下,IBM最终选择了英特尔——事实证明,这是一个无比正确的决定。
英特尔酷睿i9-14900K
通常情况下,很少有人会将一款世代旗舰处理器称作“烂U”,更不会去贬低一家公司当前性能最强的游戏处理器——但英特尔酷睿i9-14900K,却实实在在配得上这份“殊荣”。尽管它在游戏和部分生产力场景下表现极为强悍,甚至能与2025年底市面上的顶级芯片一较高下,但综合多方面关键因素来看,它依然是一款“失败”的产品。
首先,这款处理器的性能提升堪称“挤牙膏”。酷睿i9-14900K本质上就是一枚超频版的酷睿i9-13900K(若算上特别版,则是酷睿i9-13900KS),而后者与更早的酷睿i9-12900K相比,性能提升同样乏善可陈。酷睿i9-14900K堪称英特尔缺乏创新的“代名词”——要知道,英特尔此前在14纳米制程工艺上“挤牙膏”的时间已经够长了。
其次,这款处理器的功耗高得离谱。即便是搭配360毫米规格的一体式水冷散热器,用户也必须大幅降低电压,才能避免处理器因过热而触发降频机制。
除此之外,英特尔14代酷睿处理器还饱受漏洞和微码问题的困扰,频繁导致系统崩溃、运行不稳,用户只能依靠不断更新主板BIOS来尝试解决这些问题。
而最核心的问题在于,14代酷睿系列的其他型号产品表现更为出色。酷睿i5-14600K的游戏性能与i9-14900K相差无几,但价格却亲民得多,散热压力更小,超频潜力更大,而且稳定性也更有保障。尽管14代酷睿系列的其他型号整体表现也算不上惊艳,但酷睿i3-14100至今仍是一款售价低于100美元的明星级游戏处理器。
酷睿i9-14900K堪称“最敷衍”的旗舰产品,它既是英特尔多年技术停滞的“收官之作”,同时又在性能上达到了一个颇为诡异的峰值。相较于榜单上的其他“灾难级”CPU,它的失败程度或许没那么夸张,但这款产品非但没能挽救英特尔近年来的口碑,反而让厂商的战略调整之路变得更加漫长。
荣誉提名(翻车榜):高通骁龙810
骁龙810是高通首款采用大小核(big.LITTLE)架构的处理器,基于台积电短命的20纳米制程工艺打造。这款芯片堪称高通近年来最不受待见的旗舰产品——三星直接跳过了该型号的采购,其他终端厂商在使用过程中也遭遇了层出不穷的问题。
高通声称,芯片的种种问题源于原始设备制造商(OEM)糟糕的功耗管理策略。但无论问题的根源是台积电20纳米制程工艺的缺陷、高通的架构设计失误,还是终端厂商的优化不到位,最终的结果都殊途同归:这款处理器发热严重,几乎没能赢得任何一线终端品牌的青睐,如今更是无人问津。
荣誉提名(翻车榜):IBM PowerPC G5
当年苹果与IBM合作研发PowerPC 970处理器(苹果将其命名为G5)时,曾将其视为扭转公司发展局面的关键。在首款搭载G5处理器的产品发布会上,苹果承诺将在一年内推出主频高达3GHz的版本。然而,IBM始终无法研发出在合理功耗下达到该主频的芯片;同时,由于功耗过高,G5处理器也无法用于笔记本电脑,取代前代G4处理器的计划就此泡汤。
为了推出具备竞争力的笔记本产品,并提升台式机的性能表现,苹果最终被迫转投英特尔阵营,全面采用x86架构处理器。平心而论,PowerPC G5并非一款彻头彻尾的烂U,但IBM未能持续对其进行技术迭代,导致它最终无力与英特尔的产品抗衡。
颇具讽刺意味的是,多年后,同样是因为英特尔的芯片性能无法与ARM架构产品匹敌,苹果才下定决心自研芯片,成就了如今大名鼎鼎的M系列处理器。
荣誉提名(翻车榜):英特尔奔腾III 1.13GHz
采用铜矿(Coppermine)核心的奔腾III处理器,本是一款表现出色的产品。但在当年与AMD的“1GHz主频大战”中,英特尔为了保住性能领先的地位,可谓煞费苦心——彼时,英特尔高端处理器的出货量正节节败退,有数据显示,AMD 1GHz处理器的出货量一度是英特尔的12倍之多。
为了夺回主频性能的桂冠,英特尔曾试图将基于180纳米制程的铜矿核心奔腾III处理器的主频拉升至1.13GHz。但这次尝试彻底失败了:量产的芯片存在严重的稳定性问题,英特尔最终只能宣布召回全部产品。
荣誉提名(翻车榜):Cell宽带引擎处理器
将这款处理器列入榜单,可能会引来不少争议,但我们依然坚持这个选择。Cell宽带引擎处理器堪称“理论王者,实践青铜”的典型案例:它的设计理念极为先进,但在实际应用中,开发者却几乎无法发挥其性能潜力。
索尼曾将其作为索尼PS3游戏机的主处理器,但Cell架构在多媒体和矢量运算方面的表现,远超其在通用计算领域的能力——究其原因,是该架构的设计初衷本就是让一款处理器同时承担CPU和GPU的运算任务。开发者想要通过多线程技术充分利用其协同处理单元(SPE)的性能,难度极高;而且,这款处理器的架构与市面上的主流产品几乎没有任何相似之处。
不过,这款处理器也并非一无是处:美国国防部曾将多台PS3游戏机联网,搭建出一台超级计算机——这一案例充分证明了Cell架构的潜在性能。但遗憾的是,这样的应用场景与普通用户的日常使用相去甚远。
史上最烂CPU,究竟是谁?
要从这些“翻车”处理器中选出一款“最烂”,其实远比想象中困难。榜单上的每一款产品,在其所处的时代背景下,都有各自不堪的一面。有些产品若能提前一年上市,或是配套技术能够及时跟进,或许会成为一代经典;还有些产品的失败,则源于厂商不切实际的过高预期(如安腾处理器);另有一些,甚至险些让自家厂商万劫不复(如推土机架构)。我们评判Prescott核心时,究竟该看它糟糕的发热和性能表现,还是看它为英特尔创下的营收纪录?
如果从“最烂”的最广义角度来评判,有一款处理器最终脱颖而出,堪称“烂中之烂”——它就是Cyrix MediaGX。即便如此,我们也不得不佩服这款处理器背后超前的设计理念:Cyrix是业界首家推出集成CPU、PCI总线、音视频模块和内存控制器的厂商,也就是如今我们所说的SoC。在英特尔和AMD推出自家的“CPU+GPU”融合产品的十多年前,Cyrix就已经敢为人先,迈出了开创性的一步。
只可惜,这场开拓之旅最终误入歧途,一头栽进了泥潭。
作为一款面向极致低端市场的产品,Cyrix MediaGX让所有接触过它的用户都大失所望。其性能之孱弱令人咋舌:一款主频333MHz的MediaGX处理器,整数运算性能仅相当于主频233MHz的奔腾MMX处理器的95%,浮点运算性能更是只有后者的76%——要知道,后者的主频还不到前者的70%。更糟糕的是,它的集成显卡没有任何独立显存,而且用户也无法为其加装外接二级缓存。
总而言之,这就是一款不折不扣的烂芯片。其他处理器的失败各有各的原因,但论“烂”的程度,没有一款能比得上Cyrix MediaGX。
参考原文:
https://www.extremetech.com/computing/the-worst-cpus-ever-made
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