壮士断腕,Conroe临危受命
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PC中的微处理器。那会儿,IBM
PC销量很大,兼容机还没出现。为了能保证微处理器供货充足,上帝般的IBM强迫英特尔将微处理器技术无偿授权给另一家公司。看IBM脸色吃饭的英特尔虽然老大不愿意但也没办法,最后选择了AMD作为微处理器技术无偿提供对象(一不小心养虎成患,现在英特尔估计后悔到死)。为了制约AMD,英特尔又将微处理器技术无偿授权给了Cyrix。
XT销售造成影响,他们希望过渡的步伐能慢一些。
PC兼容机,并一举打败IBM成为PC市场的新霸主。随着IBM
PC兼容机的大量涌现,英特尔处理器也卖得越来越多,名气越来越大,实力与日俱增,也就不用再唯IBM马首是瞻了。
1993.3.22 英特尔推出里程碑式的Pentium处理器
1995.11.1 英特尔推出采用P6架构的Pentium Pro
Pro)。P6架构与奔腾的P5架构最大的不同在于,过去集成在主板上的二级缓存被整合到处理器内,从而大大地加快了数据读取时间和提高命中率。另外,P6架构是一个纯32位的微处理器架构。
1997.4.7英特尔推出Pentium II
为了进一步巩固自己的领导地位,英特尔1999年1月推出了PentiumIII。
1999.1英特尔推出PentiumIII
在PentiumIII时代之前,AMD和Cyrix一直是英特尔的追随者,但是AMD
Athlon推出之后,历史发生了微妙的变化:在AMD推出Athlon
650MHz的时候,英特尔处理器的最高主频才550MHz,这也是英特尔第一次被竞争对手超过!为了保住自己颜面,英特尔匆匆推出了采用0.18微米工艺,代号”Coppermine”的奔腾III处理器,主频有500MHz至700MHz几个型号。
这时候英特尔与AMD主频之争的激烈程度前所未有,我们熟悉的频率“攀比”战开始了。
最先达到1GHz主频的是AMD的Athlon处理器,同频的奔腾III处理器在落后不到一个月面世,但这足以让AMD自豪了。由于1GHz的Athlon性能不敌1GHz奔腾III,AMD决定开发核心整合二级缓存的Athlon
XP。
随后英特尔霸王硬上弓,抢先推出1.13GHz的奔腾III,在性能上领先倒是领先了,但当时的0.18微米工艺生产1.13GHz的奔腾III实在是勉为其难。后果就是全面回收几乎不能正常运行的奔腾III
1.13GHz处理器。而此时,AMD推出了1.1GHz Athlon XP处理器。
◆ 饱受责难的NetBurst架构奔腾4
1.4 GHz/1.5
GHz的出现,吸引了全世界的眼光。然而有专业媒体质疑:为何奔腾4的主频这么高,但是实际测试项目很多都不如P6架构的1GHz奔腾III呢?英特尔回答:奔腾4是一种全新的架构,它的性能不能再用传统的观点去评判。
奔腾4能够在同样的0.18微米工艺下轻松达到2GHz,而奔腾III
去到1.13GHz就已经到了极限,这是因为奔腾4的运算流水管线多达20级甚至31级,而奔腾III只有11级。运算流水管线越长,就越容易在同样制造工艺下达到更高的工作主频。Athlon在同样制造工艺下可以达到奔腾III难以达到的高主频,就是因为Athlon的运算流水管线比奔腾III略长。但是运算流水管线过长也会带来负面影响,管线越长,单位主频下的处理器执行效率就越低,性能的发挥就会受到影响。
第二代Northwood核心的奔腾4采用了0.13微米工艺制造,较好地解决了发热与功耗的问题,迅速成为市场主流。此后随着800MHz
FSB、超线程等新技术的引入,Pentium 4
NetBurst架构的威力的以充分发挥,所以从性能/功耗上来讲,这个时候的奔腾4达到了巅峰。
随着主频的不断攀升,NetBurst架构的弊端越来越明显。第三代Prescott奔腾4流水线达到31级,晶体管达到了125百万个(Northwood只有55百万个),以至于它每个时钟周期比Northwood多产生大约60%的热量,同时功率消耗也增加大约10%!3.2GHz的Prescott
TDP达到了触目惊心的103W!人们开始戏称Pentium
4为烤炉,高主频带来的高功耗使得英特尔的忠实支持者要为奔腾的芯付出更多的电费,同时更要忍受高性能处理器风扇所带来的巨大噪音……
64岁的英特尔总裁贝瑞特面对着6500人惊天一跪:“请原谅我们”(2004.10)
◆ 临危受命的Core微架构
实际上,英特尔除了拥有NetBurst研发小组外,还有一支位于以色列海法的研发团队。该以色列团队早在2003年就因为设计出兼具高性能与低功耗的Banias移动处理器而闻名天下,Core微架构是他们最新的杰作,由于NetBurst架构的失败,Core微架构一下就成了英特尔的救命符。
2006年3月英特尔在春季IDF大会宣布下一代处理器将采用的Core微架构。英特尔指出未来处理器的技术发展重点将是“每瓦特性能”(Performance
per Watt)。而这届IDF的主题更加明确:功耗最优化平台(Power-Optimized
Platforms)。根据英特尔的说法,采用Core微架构的处理器将在性能方面得到极大的飞跃,肯定将超过竞争对手AMD的产品。
更好的消息Core在功耗方面将比前任大幅下降。
Duo,因此为了便于与前代双核处理器区分,Conroe以及Merom都将采用相同的命名方式——Core 2
Duo。另外,Intel最高性能的桌面服务器芯片Woodcrest将命名为Core 2
Extreme,以区分于普通桌面/笔记本处理器产品。
Cache设计,L1数据Cache和L1指令Cache分别为32KB,两个核心共享4MB或2MB的L2
Cache,它结合了Pentium
M高效率和NetBurst动态执行性能优越两方面的优点。Conroe处理器的数据流水线长度从Prescott的31级大幅度缩短至目前的14级。其算术逻辑运算单元ALU数量由上代NetBurst微构架的2组提升至3组,同时在Cache构架上也经过了大幅度的改良,整体运算性能大大增加。
Pro架构,或者说是P6微架构的延续。Core微架构中只有预取机制是从NetBurst微架构获得的灵感,所有其它的设计都是从Yonah微架构(Core
Duo处理器)演变而来,而Yonah微架构是从Banias处理器和Dothan处理器演变而来的。所有Banias、Dothan、Yonah和采用Core微架构的处理器都继承了NetBurst处理器的前端总线设计,但除此之外,它们毫无疑问都是曾经获得巨大成功的P6微架构的后代。
Colwell在其回忆录中表示他之所以离开英特尔,主要就是因为他并不认同英特尔在NetBurst微架构中所选择的设计路线,因为他相信“The
future is
mobile”,如何在维持省电与最长电池续航能力的前提下,达到足够的运算效能,才是处理器技术发展的未来方向。NetBurst微架构的失败,与P6微架构的复兴,恰恰证明了英特尔之前策略的失败和他的远见。
不过这并不意味着只是把Yonah处理器的一些功能单元和解码器重新包装一下然后换了个名字就推出来。英特尔Core开发人员称,Woodcrest、Conroe和Merom处理器都是基于Yonah处理器的,但是几乎80%的架构和电路设计需要重新进行。
解读Core微架构
Vista的到来以及Intel、AMD全面更换到64bit处理器,64bit计算的普及只是时间问题。
III和Athlon处理器高出许多,也让Prescott最终走上失败之路。
M的12级,但是却比AMD的K8处理器架构的17级要低上3级。目前的Core架构是兼顾执行效率和降低功耗的折中设计。
流水线的“条数”与“级数”是完全不同的概念。能够完整执行各种指令的一系列功能单元组成“一条”流水线。而关于流水线级数,可以这样简单理解:一条流水线所包含的功能单元一般可以被划分为多个部分,它可以被划分成几个部分,就称这条流水线是“几级”的。
Core微架构的14级有效流水线与Prescott核心的31级有效流水线的对比,也只有参考意义。那些仅仅根据这个数字的对比就断言Core微架构只能达到很低的频率的说法是不具有足够的说服力的。Conroe
XE
3.33GHz处理器的存在已经让很多相信这个说法的人大吃一惊。而实际上,已经有很多玩家在风冷下将Conroe处理器超频达到4GHz以上的频率。
除此之外,Core微架构加入了五大重要创新,其中包括宽区动态执行(Intel Wide
Dynamic Execution)、高级智能高速缓存(Intel Adcanced Smart
Cache)、智能内存访问(Intel Smart Memory
Acess)及高级数字媒体增强技术(Intel Adcanced Digital Media
Boost)、智能功率能力(Intel Intelligent Power
Capability),这里我们就只是对这五大重要创新作个简单介绍:
·宽区动态执行(intel Wide Dynamic
Execution)
Dynamic
Execution)技术就是通过提升每个时钟周期完成的指令数,从而显著改进执行能力。通俗的说就是,每个内核将变得更加“宽阔”,这样每个内核就可以同时处理更多的指令。
微架构拥有3组,每周期可以生成6条微指令;而NetBurst微架构由于解码方式不同,不容易比较解码单元的数目,但是NetBurst微架构每周期只能生成3条微指令。
Cache)
以往的多核心处理器,其每个核心的L2缓存是各自独立的,这就造成了L2缓存不能够被充分利用,并且两个核心之间的数据交换路线也更为冗长,影响了处理器工作效率。如果采用L2缓存共享设计,那么只需要数据被载入到L2缓存中,数据可以被两个核心同时使用。
这样做的另一个好处是每个内核之间都共享着更大的L2缓存,其缓存可以被任何一个核心所独占,这样理论上每个核心都有可能获得100%的L2缓存掌控权,特别是对于一些单核心优化的程序,由于不需要使用到第二个核心,这种时候,第二个核心自动关闭降低功耗,而第一个核心可以共享双倍于单核L2缓存容量的空间来存放数据,要知道高速L2缓存的容量越大,可以使得总体效率也有响应提升。
Access)
智能内存访问是另一个能够提高系统性能的特性,通过缩短内存延迟来优化内存数据访问。智能内存访问能够预测系统的需要,从而提前载入或预取数据,反映到用户的直接使用体验上,就是大幅提高了执行程序的效率。
以前我们要从内存中读取数据,就需要等待处理器完成前面的所以指令后才可以进行,这样的效率显然是低下的。而Core架构中可以智能地预测和装载下一条指令所需要的数据,从而优化内存子系统对可用数据带宽的使用,并隐藏内存访问的延迟。该目标是为了确保能够尽快地使用数据,并使该数据可能地用于需要的地方,以将延迟最小化,最终提高效率和速度。
智能内存访问包含一项重要的被称作内存消歧(Memory
DisaMBIguATIon)的新能力,该能力提高了乱序处理的效率,因为它可以为执行内核提供内建的智能,以帮助其在执行完所有预先存储的指令前,预测性地载入指令即将需要执行的数据。除内存消歧外,英特尔智能内存访问还包含增强的预取器。预取器负责“预取”内存内容,并将其放入高速缓存中,以备读取。增加从高速缓存而非内存的装载量将缩短内存延迟并提高性能。
总之,改进的预取器和内存消歧通过最大化可用系统总线带宽和隐藏内存子系统延迟,提高了执行吞吐率。
Digital Media Boost)
Advanced Digital Media Boost。
Power Capability)
NetBurst架构、Prescott核心处理器的耗电/功耗表现向来被竞争对手和用户诟病,因此新一代Core架构在功耗上进行改进也就十分重要,并被称为Intel
Intelligent Power Capability,包括采用了先进的65nm Strained
Silicon应变硅技术、Low-K介质等技术,还对各个运算部件都单独加入了电源控制功能,仅在需要的时候才开启相应工作电路。先进的能源管理技术让Core架构的处理器的功耗表现很出色,这也是Conroe处理器迅速被用户接受的一个重要因素。
◆ Intel Core2处理器技术一览 EIST、ClE、TM2、VT、XD
EIST技术
EIST全称为Enhanced Intel SpeedStep
Technology,是Intel专门为移动平台和服务器平台处理器开发的一种节电技术,它能够根据不同的系统工作量自动调节处理器的电压和频率,以减少耗电量和发热量。到后来,从Pentium
4 6xx系列开始Intel把这项技术也移植到桌面处理器上。
ClE技术
ClE全称为C1E enhanced halt stat,它首次出现是在Pentium4
5xxJ系列处理器上,取代了以前的Pentium 4处理器和其它大部分x86处理器中的所常用的C1 halt state。C1
halt state由操作系统idel进行发出的HLT命令触发,然后处理器就会进入到低功耗的挂起状态(halt
state)。最新的C1E halt
state也是由HLT命令触发的,它是通过调节倍频来逐级的降低处理器的主频,同时还可以降低电压。?
C1E与EIST的不同
EIST的触发机制同C1E halt state是不同的,它的运作需要BIOS和操作系统的支持(Windows XP
SP2/Windows Server 2003 SP1/Linux 2.6 kernel
或更新的版本),由操作系统通过ACPI进行调节。简而言之,EIST能更有智慧地来管理处理器资源,可以根据必需的处理器负载程度与系统速度来自动调整处理器的电压与核心频率,而且调节的级别更加的细致,因此相比C1E
halt可以更加精确的调节处理器的状态。
Thermal Monitor2(TM2)
TM2全称Thermal
Monitor2,是Intel在LGA775封装的Prescott核心处理器中增加的新的过热保护机制。类似于Pentium4处理器中的温度回馈装置TM1(Thermal
Monitor1),当处理器过热时,Pentium4处理器的主频会降低一半,此时功耗也会降低一半,从而降低处理器温度达到保护处理器安全的目的。与TM1相比,TM2可以提供更智能,更有效的处理器热量功耗的管理方式,在保证处理器基本性能的前提下尽可能在满负荷情况下降低处理器的功耗和温度。
TM2的主要工作方式仍然是通过TCC进行处理器主频的控制,不过它被称为“Enhanced
TCC(增强型TCC)”,通过调节处理器的倍频和输入电压来降低处理器的功耗。
TM2为处理器的工作状态预设了两个点:第一点的工作状态是正常的主频和核心电压;第二点是低主频和低电压点。一旦TM2侦测到处理器的温度上升到预设的警戒温度时,E-TCC电路被激活,调整处理器的第一点主频和电压,朝着第二点的预设值转换。这一转换的过程非常快――仅5微妙。在转换的这段时间之内,处理器不能响应系统总线的访问请求的。
处理器的主频降到预设的低值之后,便会向主板上的电压控制模块发出新的电压识别信号(VID
Code)。因此,要实现TM2,主板的电压控制模块必须支持处理器的多电压转换过程,具备较低的电压输出能力。在处理器电压转换的过程中,可以接受系统总线对其的访问,执行指令。
处理器温度下降到正常值时,处理器的工作主频和电压便会朝正常的值上升。首先上升的是电压,这样可以保证处理器恢复到正常频率工作后的稳定性(因为低压高频一般会导致处理器工作不稳,就像加压超频的原理)。
一款支持TM2的处理器在TCC激活的情况下发生的变化。当温度触及设计上限时,首先是PROCHOT#信号变为低电平,接着主频下降至低点预设值。电压在保持一段时间后会以0.0025v为步进下降,到达预设低点。温度下降一段时间后PROCHOT#变为高电平,首先是电压重新上升到正常值,接着主频会恢复到正常水平。
VT
VT是Virtualization
Technology(虚拟化技术)的缩写,它能够可以让一个CPU工作起来就像多个CPU并行运行,从而使得在一部电脑内同时运行多个操作系统成为可能,它的出现能够使用户在他们的个人电脑上建立多套虚拟的运行环境以便能够在同一台个人电脑上运行不同的操作系统。VT还能够允许IT技术管理员下载系统补丁或者升级个人电脑的一部分的同时,用户能够在另一个虚拟环境中运行他们的应用程序。根据Intel的资料,Intel虚拟技术的实现需要同时具有处理器、芯片组、BIOS、VMM软件的支持,这些特定的平台软件必须全部到位,同时性能方面要视不同的硬件和软件平台而定。
Virtualization技术和多任务(Multitasking)、HyperThreading超线程技术的不同
Virtualization技术和多任务(Multitasking)、HyperThreading超线程技术是完全不同的。多任务是指在一个操作系统中多个程序同时并行运行,而在虚拟技术中,你可以拥有多个操作系统同时运行,每一个操作系统中都有多个程序运行,每一个操作系统都运行在一个虚拟的CPU或者是虚拟主机上。而HyperThreading超线程只是在SMP系统(Symmetric?Multi?Processing)中单CPU模拟双CPU来平衡程序运行性能,这两个模拟出来的CPU是不能分离的,只能协同工作。
Execute Disable Bit
Intel Execute Disable
Bit(简称“XD”)中文译作“英特尔防病毒攻击内存保护机制”,开启该功能后,可以防止病毒、蠕虫、木马等程序利用溢出、无限扩大等手法去破坏系统内存,抑制病毒的复制和传播,避免速度变慢、死机等故障的出现。其工作原理是:处理器在内存中划分出几块区域,部分区域可执行应用程序代码,而另一些区域则不允许。要实现处理器的“Execute
Disable Bit”功能,还需要操作系统的配合才行。现在Windows XP SP2、Windows Server 2003
SP1、Linux 9.2及Red Hat Enterprise Linux 3 Update 3等均支持这一功能。
◆ Core微架构桌面平台处理器全解析
在去年7月27日,英特尔正式发布Core微架构的桌面平台处理器Conroe系列,发布之日一共推出有五款处理器,即Core 2
Extreme X6800、Core 2 Duo E6700、Core 2 Duo E6600、Core 2 Duo
E6400和Core 2 Duo
E6300。然而即便是最低档的E6300,其价格也要183美元(当时约1450元人民币)。显然光有好的性能还不足以抢占更多市场份额,价格是另一个主要原因。
小知识:Conroe命名规则 Conroe处理器根据TDP电源功耗的不同分为E、T、L、U四个等级,采用E开头的为50W以上产品,T打头的为24-49W产品(主要是移动处理器),L代表15-24W产品,U代表14W以下产品。第一个数字表示产品家族,第二个数字表示产品的SKUs。
最初的Conroe市场定位较为尴尬,其狭窄的市场空间造成了产品叫好不叫座境况。英特尔要想彻底击垮AMD,单单靠中高端Conroe产品是不可能的,最完美的做法就是尽快将Conroe系列细分。基于此原因,英特尔随后推出了很多款Core架构的桌面平台处理器,涵盖高中低端市场。
英特尔的桌面处理器产品线大致上可以按照核心数量、前端总线频率、二级缓存、核心频率四大主要特征进行区分。在加入新一批酷睿2处理器之后,整个桌面处理器产品线中,处于最顶端的产品当然是拥有四个物理核心,1333MHz
FSB,8MB L2缓存和3GHz核心频率的Core 2 Extreme
QX6850,它也是目前整个桌面处理器市场最先进和最高端的产品。
主流市场Core 2
Duo(C2D)系列,包括E6000系列(E6850、E6750、E6700、E6600、E6550、E6540、E6420、E6400、E6320和E6300)、E4000系列(E4500、E4400、E4300,第四季度将会推出E4600),红色字体的型号表示将被淘汰,下同。
入门级市场Pentium E2000(PDC,Pentium
Dual-Core)系列,虽然打着Pentium的旗号,但采用的Core微架构,现有E2140和E2160两款,第四季度将会发布E2180。
高端市场Core 2 Quad(C2Q)系列,这是四核心的处理器,现有Q6700和Q6600两款产品。
至尊版的Core 2 Extreme(C2E)系列,现有QX6850、QX6800、QX6700和X6800四款产品。
另外在低端市场还有采用Conroe-L核心的Celeron
400系列,有440、430和420三款产品。
·中端王牌Core 2 Duo
E6000系列
E6000系列是英特尔主流市场的王牌,目前这个系列一共有十个型号的处理器有售。FSB从最初的1066MHz全面提升到1333MHz,原来1066MHz的六款产品将陆续会停产。
小知识 Core2处理器的一些共有技术 EM64T 64位运算和64位内存控制技术,Enhanced Intel SpeedStepTechnology(EIST,增强型SpeedStep技术),Mutilple VID动态电压技术,Execute DisableBit(缩写为EDB、XDB或XD)硬件防病毒功能,VirtualizationTechnology(VT)虚拟化技术,SSE指令集,SSE4指令集等,这些都是Core2处理器的共有技术。
在今年4月,英特尔对其全系列产品线进行了大幅的价格调整,并在调价的前一天发布了Core 2
Duo E6300/E6400的升级版Core 2 Duo E6320/E6420。其采用4MB L2
Cahce的增强设计,相比起原有的优势在于缓存翻倍,但价格则与E6300/E6400完全保持一致。早期的E6300/E6400均是通过屏蔽的方式把B2
Stepping的L2
Cahce实现为2MB,而E6320/E6420则是把被屏蔽的2MB缓存释放,使得产品的缓存规格与配置与较为高端的E6600/6700保持一致,有利于产品线的进一步延伸。
同样是在英特尔调价的日子,7月22日,英特尔推出了六款的Core 2处理器,其中有四款Core 2 Duo处理器,即Core 2
Duo E6850/E6750/E6550/E6540。E6x50系列+“3”系列芯片组,让英特尔平台正式进入1333MHz
FSB时代,能与未来DDR3内存更好的配合,提升系统整体带宽。1333MHz FSB的Core
2采用了最新的G0步进,据了解,这一版本相比之前的B2并没有提供什么技术上的革新,不过很多玩家发现,新的G0步进在超频方面的表现很不错,并且功耗相比之前又有进一步的降低。E6540除不支持TXT和vPro技术外与E6550相同。
英特尔的这次处理器命名方式很有意思,启用E6x50的命名模式,这一方面为了区分同老处理器之间的差别,同时也可以让用户支持处理器之间的实际性能差异,譬如E6750的工作频率同E6700一样,均为2.66GHz,但由于E6750采用1333MHz的总线,因此在数据吞吐量上是占有优势的,因此可以理解为E6750的效率更高;而E6550的实际工作频率为2.33GHz,而E6600的工作频率为2.4GHz,因此用户也可以由命名知道,E6550的效率要比E6600低一些
在E6x50处理器中,加入了新的Intel Trust Execution Technology(简称Intel
TXT)技术,配合新一代的Microsoft
Vista操作系统,能够提供更强大的数据安全与保护解决方案。由于TXT是处理器、芯片组及I/O系统所提供的硬件功能,因此这一功能甚至可以凌驾于所有软件甚至是操作系统之上。
·中低端主流Core 2 Duo E4000系列
在Pentium D以及Pentium
4处理器慢慢淡出市场后,英特尔用什么来巩固中低档市场呢?此前基于Core架构最低端的处理器就是Core 2 Duo
E6300,但是其超过160美元的售价还是会让很多人望而生畏。英特尔自然知道这个问题,早就想好了应对的办法,在今年1月,英特尔推出了代号为Allendale的E4000系列的首款产品Core
2 Duo E4300,矛头直指1000元左右的处理器市场。
为了进一步拉开产品之间的距离,英特尔让这种新一代的处理器将提供800MHz的系统总线,而不是原本Core
2 Duo
E6xxx那样的1066MHz的总线上,E4300始频率为1.8GHz,稍低于E6300,不过9倍频设计更受超频爱好者欢迎,二级缓存为2MB,E4000系列处理器在功能方面还删减了虚拟技术(Intel
VT)和商业用博锐技术(Intel VPro),虽然如此,对于64位操作系统支持、ED
Bit防病毒技术、EIST节能技术,还有以家庭娱乐为主题的欢悦技术(Viiv)都一一保留,因此功能方面的差异没有太大影响。
E4300是首款采用原生2M二级缓存设计的Intel Core 2
Duo处理器,后期的E6300和E6400也是采用这种设计,此举将降低CPU的制作成本。
在4月,英特尔又推出了2.0GHz的E4400,并计划在Q3和Q4分别推出2.2GHz和2.4GHz的E4500、E4600。
·入门级处理器Pentium Dual-Core E2000系列
2007年6月3日英特尔发布新款双核心处理器Pentium Dual-Core E2000系列以及单核心的Celeron
400系列,旧有NetBurst微架构向Core微架构的过渡已进入尾声。
英特尔显然没有因为Core 2 Duo系列的成功而轻易放弃“Pentium”这块金字招牌。不过其与先前的双核心产品Pentium
D却有着天壤之别。“Pentium
Dual-Core”形象地向我们传达出它是一款基于Core微架构设计的双核心处理器,而“E2000”则又很容易地使我们将其同“Core
2 Duo”中的“E6000”以及“E4000”联系起来。
E2000系列同我们所熟悉的Core 2 Duo
E4000系列的差异仅存在于处理器二级缓存容量(1MB)和对于Intel欢跃技术的支持上。若将两者的具体规格进行对比,我们发现PDC
E2000系列相当具有诱惑力。
·低端杀手Conrol-L单核心Celeron
400系列
就现阶段而言,价格偏高也许是Core 2 Duo系列的缺点,虽然千元以下有PDC
E2000系列支撑,但在500元以下市场,Core微架构处理器还是一片空白。英特尔自然不甘心放过这一巨大市场,Core微架构处理器将无处不在。于是Conroe-L以“单核心Core
2”为卖点切入低端级处理器市场,高效能功耗比和低价格无疑将成为英特尔的杀手锏。
2007年6月3日,基于Core微架构的Conroe-L单核心微处理器“Celeron
400”系列正式发布,截止至2007年第三季度,存在了长达7年之久的单核心Pentium 4系列将正式退出主流零售市场。
Celeron 420、Celeron 430和Celeron
440成为率先问世的Conroe-L核心处理器。
Conroe-L将采用与Conroe一样的LGA775接口,单核心设计,前端总线800MHz,二级缓存512KBB,支持EDB(XD)防毒技术、EM64T技术等,但不支持虚拟化(VT)技术和EIST(增强SpeedStep)省电技术。
Conroe-L、Allendale(E4000)和Conroe三个核心处理器对比
Conroe-L和Conroe最大不同之处在于采用的是单核心的架构,而这也意味着与Conroe相比,Conroe-L其中一个核心将被屏蔽。由于Core架构采用了共享缓存的技术,当被关闭了其中一个核心,相应的缓存也会被关闭,而性能损失随之增大。但由于它有了Conroe核心灵魂附身,所以它的性能依然不弱。
相比Cedar Mill核心Celeron D 3xx的533MHz FSB,Celeron 400系列的800MHz
FSB能让性能有较大提升,而且Celeron 400系列的TDP耗能仅为35w,较之Cedar Mill核心Celeron D
3xx的65w降低了46%。
·Core 2 Extreme至尊版处理器
Core 2 Extreme(C2E)系列主要是针对发烧级和高端应用推出的。在第一批上市的Conroe中,就有Core 2
Extreme X6800,也是当时桌面处理器中性能之王。和Core 2
Duo相比,X6800仅仅是频率上的提升,最好的消息应该是Extreme系列没有锁倍频,可以往上调(其它系列只能往下调倍频),更利于超频。当然X6800的TDP为75W,比Core
2 Duo的65W要高。
在2006年11月,英特尔发布了四核心的Core2 Extreme
QX6700,处理器内部将两颗DIE封装在一起,每两个核心共享4M
L2缓存,通过一条的FSB与内存沟通。两个酷睿2核心整合在一起就很快地设计出新的四核产品。对于厂商来说,这样的好处是可以让四核很快地面世,而它的并行处理能力提高幅度也是令人满意的。但问题是如果核心A需要调用核心B
L2缓存内的信息则需要通过FSB的中转,无形当中影响了处理器的速度。
QX6850,频率达到了3.0GHz,FSB提升到了1333MHz,无疑是当今桌面级处理器的最强者。还有一个最高的,那就是$999的QX6850采购价。
·高端市场的Core 2
Quad四核处理器
在发布四核心的Core 2 Extreme
QX6700后不久,英特尔推出价格更低的Core 2 Quad Q6600四核产品,也是第一款上市的Core 2
Quad系列处理器,Core 2 Quad系列将和双核心的Core 2
Duo系列一起构成目前Intel在桌面市场的主打产品。
Core 2 Quad系列在架构上和Core 2
Extreme四核心版本相同,1个封装当中包含了2个Core 2
Duo核心。Q6600的工作频率从QX6700的2.66GHz下降到2.4GHz,同时TDP功耗也从130W下降到105W,FSB还是跑1066
MHz,二级缓存8MB(每2核心共享4MB)。后期改良了工艺的G0制程Core 2 Quad
Q6600处理器TDP降低到了95W。
在7月22日,英特尔发布了新的Core 2 Quad
Q6700处理器,频率为2.66MHz,其它规格不变。目前Q6700的采购价为$530,Q6600的采购价为$266(和C2D
E6850一样),很好地填补了C2D和C2E间的空白。
◆ 独立测试:1333MHz FSB能带来多少性能提升?
根据Intel的计划,新一代的45nm Penryn处理器将在2007年第三季度面世,而在此之前,Intel将通过1333MHz
FSB的Core 2 Duo 6X50系列处理器来保持效能优势和巩固市场份额。
为了与上一代1066MHz FSB的产品进行区分,1333MHz
FSB版本处理器代号中第三个数字由“0”改为“5”。首批的1333MHz
FSB的6X50处理器包括四核的QX6850(主频3.0GHz),双核的E6850、E6750、E6550(主频分别为3.00GHz、2.66GHz和2.33GHz)四款,除了拥有“传统”的虚拟机技术(VT)、增强型节能技术(EIST)及EDB防病毒技术等功能外,它还首次加入商业运用的Intel
Trust Execution Technology(简称Intel
TXT),提供进一步的数据保全方案。Intel在稍后还会推出E6540,它可以看作是E6550不支持TXT和vPro技术的简化版。
其实6X50并不是Intel首款1333MHz FSB的产品,早在Conroe发布后不久的2006年年底Intel就在Xeon
5000系列上率先引入了1333MHz FSB规格。而最新的6X50系列+“3”系主板芯片组,则让英特尔桌面平台正式进入1333MHz
FSB时代。1333MHz规格的带宽高达10.7GB/s,比1066MHz
FSB的8.5GB/s提升了26%,能与未来DDR3内存更好地配合,籍此Intel可以继续保持在桌面平台效能和技术的双重领先。
但是由于目前的应用除部分3D渲染和多媒体应用可以由四核心让系统收益,大部分普通应用和游戏应用中并不能体会太多的优势,这也就是为什么英特尔并没有大力在普通家用市场推广Core2 Quad处理器的原因。也就是说,未来一段时间双核依依旧是普通桌面应用的主流产品。 在Q6600 2.4GHz和E68503.0GHz之间,做出选择的确需要考虑一番。四核心是大势所趋,不过由于目前仍然缺乏软件的支持,即使像视频渲染、图片处理等四核心能大展拳脚的领域,E6850还是可以凭借频率上的优势略为占优。不过,我们也看到,在3DMark06和Winrar的测试中,四核心的Q6600已经展示出其多核心的优势,而在未来一段时间里,包括游戏在内针对四核心优化的应用程序会越来越多。所以一样的价钱该买Q6600还是E6850,就看你怎么想和怎么用了。◆ E4300 Mod 1333FSB 不少的玩家都会购买E4300进行超频,不过受到主板和芯片组的限制,往往不能尽兴,这个时候就需要对处理器进行“硬改”。 CPU是通过针脚来定义电压、外频等多种属性的,因此可以通过修改针脚来进行超频,虽然目前的775处理器已经将传统的针脚转移到了主板上,但是原理还是相通的。 从Intel官方网站上我们可以下载到关于Conroe核心Core 2 DuoCPU的白皮书上(下载地址:http://download.intel.com/design/processor/datashts/31327805.pdf)。在白皮书的第30页,可以看到一个表格,上面详细描述了Core2 DuoCPU针脚定义与外频之间的关系。表中的三个CPU针脚BSEL0、BSEL1、BSEL2共同用于控制CPU的外频。字母“L”表示低电平,“H”表示高电平,三个针脚分别都可以处于高低电平两种状态,它们之间的不同组合方式可定义CPU的外频频率。 可以看到,当BSEL0、BSEL2都是处于低电平状态,而BSEL1处于高电平状态时,CPU外频为200MHz;而当BSEL0、BSEL1、BSEL2都处于低电平状态时,CPU外频则为266MHz。换言之,只要我们能让E4300的BSEL1处于低电平状态,就可以把E4300“硬”超到266MHz外频。 白皮书中第48页的另外一个表格则阐明了Core2 DuoCPU主板插槽上的各个针脚的定义,从里面我们可以分别找到BSEL0、BSEL1、BSEL2三个针脚的位置。
其中BSEL1的位置就在图中的H30针脚位置(H为纵坐标,30为横坐标,注意下方F30、E30中灰色的部分代表CPU基板上的缺口,用于区别上下方向,而A30中没有缺口则用于和另一边有针脚缺角的A1进行对比,以区别左右方向)。 VSS在Intel的技术资料中代表地线的意思,我们找到距离BSEL1最近的一个VSS针脚,即图中的L30位置,只要把L30和H30两个针脚短路,也就等于把BSEL1接地了,此时BSEL1就会处于低电平状态,从而实现“硬超”266MHz外频。 明白了上述的改造原理后,修改的起来就很简单了,用银漆把L30和H30两个针脚相连即可。把“硬”改好的E4300安装到主板上,进入BIOS把一切选项恢复到默认设置,让BIOS自动识别CPU的外频。开机进入系统,此时通过CPU-Z可以看到E4300运行在266MHz外频上。 因为现在各965主板533MHzFSB的OC设置、内存兼容性都已经比较成熟,而400MHzFSB内存兼容性和锁PCIE频率这些都不成熟,所以导致E4X00系列的OC瓶颈,而通过“硬”改,使E4X00系列用上266MHz外频的超频设置,自然好玩得多,也更加容易冲击更高的频率。我们在本次测试中就轻易将E4300超频至333×9=3.00GHz(点击这里查看CPU-Z认证)。
◆ 小编号有大学问!浅谈酷睿2的步进码 “步进”是英文Stepping的中文翻译,通常我们所说的“CoreStepping”指的就是“核心步进”,是芯片因某种外在因素的变化而导致的物理或者电气特性变化的产物。处理器的步进升级是属于升级中“最细微”的形式,较之制程的升级,步进升级对周边硬件的要求是最低的。比如,90nm制程的处理器升级到65nm制程,往往需要升级主板的BIOS,但步进升级往往无需新BIOS的额外支持。现在常见的Intel处理器的步进值都是由“一位字母+一位数字”组成的,如“G0”、“B2”等。 步进我们可以看作是CPU的版本,不同步进的CPU在超频能力、稳定性、BUG的处理方面是不同的,甚至在功耗和发热方面也会有所不同,我们在讨论CPU超频的时候,也往往会说到某个步进的CPU特别好超。 一、步进检测的两种方法 软件识别: 在处理器已安装于PC中的情况下,只要启动像CPU-Z或Everest等系统信息程序即可,它们会提供有关CPU的大量细节。 S-Spec号识别法: CPU-Z的识别方法虽然准确,但有时候也有缺陷。比如,你的机器中只有较早版本的CPU-Z,可能会无法识别新步进的处理器。还有一种情况就是,CPU-Z必须在Windows环境下才能使用,如果身处电脑卖场,面对琳琅满目的处理器,怎么样才能快速识别步进呢?答案就是检验处理器表面的S-Spec编号(S-Spec是Intel为了方便用户查询其CPU产品所制定的一组编码,此编码通常包含了CPU的主频、二级缓存、前端总线、制造工艺、核心步进、工作电压、耐温极限、CPUID等重要的参数,且CPU和S-Spec编码是一一对应的关系。对于大多数人而言S-Spec的含义无法直接看出的,也没有必要深入地研究各字符所代表的参数规格,但它是选择Intel处理器的最有用工具,通过此编码到Intel的官方网站上查询。)。 如果购买的是盒装的处理器,可以在包装盒上的标签中看到S-Spec编号;而无论购买盒装或散装版本,都可以在处理器的散热铁盖上看到S-Spec编号。 包装盒的标签上能看到处理器的S-Spec号从包装盒顶部的观景窗也可以看到处理器的S-Spec号 上述这张图是一颗Core2处理器表面的文字,第三行中,第二个字段“SL9TB”就是S-Spec编号。由于Intel处理器的S-Spec编号都是以“SL”开头,也被称作SL号。SL号是识别处理器的重要依据,每一个SL号只对应某一特定频率,缓存,外频和步进的处理器。所以S-Spec编号对处理器的分类是最精细的。处理器的任何一个参数发生变化都会引起SL号的变化。比如,都是E4300处理器,也会因为步进的不同而有不同的S-Spec编号,这就是以S-Spec编号来识别步进的依据。 提醒:S-Spec编号除了揭示处理器的规格及功能外,还有助于玩家找到拥有杰出超频能力的产品。即便是资深硬件玩家,当面对变化多端的S-Spec编号时,也常常不知所措,对新手而言则更显神秘。不过要想对处理器有更深刻全面的认识,透彻了解处理器S-Spec编号是硬件高手的必修课。S-Spec与步进的对应关系可在http://processorfinder.intel.com查询,或在Intel官方文档区http://support.intel.com/design/Pentium4/documentation.htm下载SpecificationUpdate文档查找。下文的附表本站整理的目前Intel已经发布的Core2架构处理器的S-Spec编号与核心步进的对应表。
电容识别法 要是购买散装处理器时有机会看到处理器底部的话,则可以通过电容的数量和布局来识别步进,不过这种方法并不直观,并且不能作为识别步进的唯一依据。 左为 B2 版本,右为B3 版本
左为 G0 版本,右为B2 版本
左为 B2 版本,右为L2 版本(L2
版本使用较少的电容)
左为 L-2 版本,右为A1 版本
左为 M0 版本,右为L2 版本
二、Core
2处理器最新步进速描
G0步进:
最新的Core 2 Duo E6X50和Q6600处理器采用了G0步进,从字面上看就知道,G0步进已经是Core
2制造工艺中相当成熟的版本。E6X50系列处理器的最大变化是外频从原来的266MHz提升到了333MHz。由于高外频下处理器的稳定性会遭遇更大的挑战,所以Intel使用最新升级制程的晶元来封装333MHz外频的处理器。对于Q6600来说,G0步进比B3有三点优势:1、CPU设计功率从105W降至95W;2、理论上能够承受的温度提高11摄氏度;3、供电要求降低。
因此,我们有理由相信G0步进的Q6600比之前版本的有着更低的运行温度,更好的超频能力。根据台湾网友反映,G0步进的Core 2
Duo处理器的超频能力非常强悍,在风冷的条件下,E6850可以轻松突破4GHz的频率,大致可以达到4.2GHz左右,作为比较,B2步进的E6700和X6800的风冷极限频率在4GHz以下,只有极少数极品处理器才能突破4GHz大关,但是要靠风冷染指4.2GHz对B2步进来说依旧是可望而不可及的。
E6550轻松超频至3.6GHz(点击看清晰大图)
G0步进除了在工作温度和超频能力上的改进外,在功耗上也得到了降低,在我们的实际测试中,G0步进的E6850相对E0步进版本的待机功耗降低了13W,满载功耗降低了11W。
在Intel还未升级到45nm工艺之前,G0步进的65nm工艺可能是Intel最后一次改进处理器,因而我们可以看到7月22日的四款1333MHz
FSB处理器的上市均为G0步进。并且,我们在Intel的官方网站上已经查询到G0核心的E2160/E2140。如果高端加入45nm制程后,目前的中高端型号再从G0步进提升的机会不大。对我们普通用户来说,这意味着:苹果熟了!
M0步进
升级到M0步进之后,Core 2 Duo
E4xxx处理器的CPUID将会从6F2变更为6FD,HALT暂停模式下的功耗从12W降低到8W,而处理器温度上限从61.4°C升高到73.2°C,这也将大大提升处理器的稳定性和可超频性。值得注意的是,M0步进更改了CPU封装,从外形上可以看出同L2步进的区别,M0步进的Core
2 Duo E4400最早会在8月13日上市销售。
我们采用了M0步进的E4500和L2步进的E4300进行功耗方面的对比,可以看到尽管前者在频率上要高出400MHz,但在待机和满载功耗上分别低了2W和9W。
小结:关于步进的选择
以Intel近期产品为例,其步进大致可分为3条主线:原生2MB L2产品、原生4MB
L2产品、4核心产品。他们的步进分别是L2(即将升级为M0)、B2(即将升级为G0)、B3(即将升级为G0)。一般来说,CPU的步进是越靠后越好,对于没有特别要求的消费者来说,最新步进的产品往往是最佳选择。不过,我们也需要注意到,用于低端处理器的步进编号不如用于高端处理器的步进编号,就如L2和B2的区别。
◆ 沙场点兵!23款CPU规格一览
本次测试中我们收集到了Intel目前在售的全系列基于Core微架构的桌面处理器,一共23款,规格如下:
◆ 测试平台及介绍
我们采用了富士康最新的P35主板”MARS”进行测试,它是富士康第一款专门为超频玩家设计的主板采用了Intel
P35+ICH9R芯片组,支持基于LGA775接口的Prescott,Pentium D,Celeron D,Conroe,Core2
Quad/Extreme/Duo系列处理器,也同样支持Intel将在今年第三季度发布的45nm处理器。
为了让大家对本次测试的23款Intel
Core架构桌面处理器的性能有更加明确的认识,我们特意加入了AMD的FX-62(2.80GHz/200MHz*8/2M
L2)处理器进行对比,采用了目前AMD AM2平台最顶级的NF590SLI芯片组的ASUS主板。
◆ 性能测试:SYSMark
2007
BAPCO? Sysmark2007Preview的更新支持了最新的Vista32位操作系统,并加入了14款最新的办公应用、影像创作及三维渲染等软件,这促成我们更新至Vista进行测试。一直以来,Sysmark都是我们考察整机系统效能最偏重的测试软件。
◆ 性能测试:3DMark
2006
◆ 性能测试:Quake4
V1.43
◆ 性能测试:Superme
Commander
◆ 性能测试:Photoshop
CS3
◆ 性能测试:Windows Media
Encoder9
◆ 性能测试:PowerDVD HDTV-Video
Playback
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◆ 测试小结和选购建议
不知不觉,Intel酷睿2处理器正式发布已经有一年了,在这一年的时间里,Intel已经酷睿架构覆盖到其整个桌面处理器产品线上,由低端的单核赛扬400系列,到至尊版四核QX6850都已经全线采用酷睿架构。
通过我们在上面的详细解析和具体测试,相信大家已经对Conroe家族全系列的产品有了更多的了解,的确,凭借的优秀的架构设计和良好的生产工艺,Conroe家族的处理器在性能和功耗间都有了极大的提升。我们的测试结果已经很直观地展示出目前Intel和AMD处理器在性能上的差距,AMD高端的FX-62也甚至还无法和Conroe家族中的中端型号产品E6550相抗衡,可见Intel目前在性能上的领先优势。
除此之外,Intel在产品的布局上也步步为营,尽管下一代的Penryn处理器已经为时不远,Intel还是通过提升FSB、增加二级缓存、改进步进等方式继续挖掘Conroe处理器的潜力。在今年的三、四季度,随着E4300、E6300、E6400、E6600、E6700等产品的淡出,接替它们的是性能和功耗表现上更加优秀E4400/E4500、E6320、E6420、E6550、E6750等,而对于发烧玩家来说,E6850的出现和Q6600的大降价则使他们得到了更多的选择。
可以说,凭借着酷睿微架构的优异性能和出色的市场布局,Intel已经在桌面处理器市场上占有绝对的优势。
选购建议
面对着本次测试的23款处理器,再加上目前正当是新旧型号、新旧步进的更替时期,消费者选购起来难免会迷糊,诸如1333MHz前端总线能带来多少性能提升、4M二级缓存能带来多少性能提升、1M二级缓存比2M二级缓存损失多少性能、E4500和E6320谁更值得买、同样价钱该买双核还是四核等问题均是近期的热点,本次测试中我们也已经进行了针对性的测试,希望能对大家的选购有所裨益。
简而言之,对于入门级用户,尽量选购E2140/E2160,在预算允许的情况下推荐购买E4400/E4500;中端用户,1333MHz
FSB、4MB二级缓存的E6550有着不错的性能,同时在有兴致的时候还可以小超一把;而对于发烧友来说,还是需要根据钱包的丰厚程度而定,既可购买低端型号用于疯狂超频,也可购买四核心的Q6600爽一把。
◆ 展望
按照原定的规划,在Conroe推出1年后,Intel将会正式推出代号为Penryn的下一代Core
2处理器家族。全新45nm
Penryn家族共有7名成员,包括双核心桌面处理器Wolfdate、四核心桌面处理器Yorkfield、双核心移动处理器Penryn、双核心Xeon
DP处理器Wolfdate DP、四核心Xeon DP处理器Harpertown、双核心Xeon MP处理器Dunnington
DC及四核心Xeon MP处理器Dunnington QC。
根据Intel最新的Roadmap,首颗45nm桌面四核心处理器Yorkfield将在2007年第四季正式面市,紧接着桌面双核心处理器Wolfdate也会面市。Intel期望到2008年上半年,45nm处理器出货占整体桌面产品约30%的份额。
Intel在处理器上的布局已经十分的细致缜密,下一代的微架构Nehalem的处理器据称将在第四季度出样品,预计2008年下半年面市。面对着Intel的紧逼,AMD只能在把希望寄托在即将发布的K10上面,双雄激战备受关注。