IDF2011系列報(bào)道（二）：Sandy Bridge平臺成論壇熱點(diǎn)
編輯：雁楓 [ 2011-4-9 9:23:19 ] 文章來源：數(shù)字標(biāo)牌網(wǎng)
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由英特爾主辦的全球IT界高水平的技術(shù)論壇活動--2010英特爾信息技術(shù)峰會(Intel Developer Forum, IDF)，將于4月12至13日在北京國家會議中心舉行。這是2007年以來連續(xù)第5個(gè)年度IDF在中國首發(fā)。本屆IDF以"智無界，芯跨越"（Compute Continuum and Beyond）為主題，將進(jìn)一步展示英特爾如何通過從硬件、平臺到軟件和服務(wù)全面的計(jì)算解決方案，推進(jìn)個(gè)性化互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展；同時(shí)面向中國市場如何支持本地合作伙伴創(chuàng)新，助力新一代信息技術(shù)等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
其中，作為英特爾在2011年的創(chuàng)新---第二代英特爾? 酷睿?處理器,代號Sandy Bridge的相關(guān)主題講座將成為此次IDF的重頭之一。屆時(shí)，眾多技術(shù)專家除了對Sandy Bridge 架構(gòu)、指令集增強(qiáng)特性以及核芯顯卡的特性進(jìn)行更為詳盡的講述。還會為在座的來賓講解新架構(gòu)在3D處理能力方面的關(guān)鍵性能提升以及全新英特爾圖形性能分析器技術(shù)。與會嘉賓還將深入了解英特爾博銳技術(shù)架構(gòu)以及第二代英特爾酷睿處理器中的媒體創(chuàng)新等更為貼近行業(yè)需求的相關(guān)技術(shù)。
關(guān)注PC產(chǎn)品的玩家或許會注意到，自Intel 09年發(fā)布了LynnField核心以來，主流桌面級別處理器便是45nm Core i5/i7的領(lǐng)地。盡管在入門級和發(fā)燒級方面，i3/i7 900系列的雙核和六核心CPU產(chǎn)品都更新了32nm制程，就連服務(wù)器用的至強(qiáng)四核也更新了32nm制程，唯獨(dú)主流桌面四核CPU依然只有45nm LynnField可以選擇。
而隨著Intel全新架構(gòu)的32nm制程Sandy Bridge處理器將全面上市，取代之前的CPU系列產(chǎn)品。其產(chǎn)品的特色之一就在于處理器提出一個(gè)新的理念"融合"。即將CPU和GPU集合起來。在核心代號為Clarkdale的32nm工藝i3/i5處理器中，Intel已經(jīng)"做到"了。不過他們的解決方案是將一顆32nm制程的CPU核心和45nm的GPU核心封裝在一起，而Sandy Bridge則是32nm的CPU和GPU都在一塊晶圓上。
除了廣受關(guān)注的英特爾核芯顯卡，睿頻加速2.0技術(shù)依然備受期待。睿頻加速2.0在核心概念并沒有變化，而是加入更多功能特性。同樣是運(yùn)行多個(gè)任務(wù)，使用睿頻加速2.0技術(shù)之后可以在滿負(fù)載的情況下自動超頻。從而更好的完成工作。
與上一代睿頻加速1.0技術(shù)相比，睿頻加速2.0技術(shù)的設(shè)計(jì)方向更多的針對多線程應(yīng)用，不僅能夠提供更高的多線程加速頻率，而且調(diào)節(jié)機(jī)制更具彈性。當(dāng)啟動一個(gè)運(yùn)行程序后，處理器會自動加速到合適的頻率，而原來的運(yùn)行速度會提升 10%-20% 以保證程序流暢運(yùn)行；應(yīng)對復(fù)雜應(yīng)用時(shí)，處理器可自動提高運(yùn)行主頻以提速，輕松進(jìn)行對性能要求更高的多任務(wù)處理；當(dāng)進(jìn)行工作任務(wù)切換時(shí)，如果只有內(nèi)存和硬盤在進(jìn)行主要的工作，處理器會立刻處于節(jié)電狀態(tài)。這樣既保證了能源的有效利用，又使程序速度大幅提升。
仔細(xì)分析不難發(fā)現(xiàn)，睿頻加速2.0技術(shù)有以下特點(diǎn)：
一、真正意義上的智能核心，英特爾睿頻加速2.0技術(shù)可根據(jù)應(yīng)用負(fù)荷，實(shí)現(xiàn)微秒級應(yīng)變。瞬息之間提升主頻，迸發(fā)震撼動力，令性能全面突破;亦可隨時(shí)減速至休眠，延長待機(jī)減少發(fā)熱。
CPU會確定其當(dāng)前工作功率、電流和溫度是否已達(dá)到最高極限，如仍有多余空間，CPU會逐漸提高活動內(nèi)核的頻率，以進(jìn)一步提高當(dāng)前任務(wù)的處理速度，當(dāng)程序只用到其中的某些核心時(shí),CPU會自動關(guān)閉其它未使用的核心，睿頻加速技術(shù)無需用戶干預(yù)，自動實(shí)現(xiàn)。
二、睿頻加速技術(shù)2.0版打破了加速狀態(tài)下受制于TDP的局限性，不再簡單地以TDP作為極限頻率的考量，而是以溫度為閾值，允許處理器短時(shí) 間地運(yùn)行在超過TDP的狀態(tài)，直至溫度達(dá)到預(yù)設(shè)值才會降低頻率。這就是Sandy Bridge為什么能更長時(shí)間運(yùn)行于高頻狀態(tài)的秘訣。
三、由于新一代電源平衡算法的引入，核芯顯卡也能從睿頻加速中受益。新算法允許處理器核心與核芯顯卡之間擁有的動態(tài)平衡，當(dāng)偵測到系統(tǒng)要求更強(qiáng)大的CPU運(yùn)算性能或圖形性能時(shí)，會將TDP資源暫時(shí)向其傾斜，以此在發(fā)熱和功耗允許的范圍內(nèi)提供更大的超頻空間。
Sandy Bridge最大的亮點(diǎn)是引入了"高級矢量擴(kuò)展"指令集，簡稱"AVX"，它的出現(xiàn)與經(jīng)典的SSE多媒體指令集有著異曲同工的作用。而之所以可以添加更多的指令集，與核心面積、制作工藝的革新有著密不可分的關(guān)系。
以最小的核心面積為基礎(chǔ)，Intel將所有SIMD單元都轉(zhuǎn)向了256-bit。AVX支持256-bit操作數(shù)，能夠很好地滿足更高吞吐量的浮點(diǎn)引擎。Sandy Bridge允許256-bit AVX指令借用128-bit的整數(shù)SIMD數(shù)據(jù)路徑，這就使用最小的核心面積實(shí)現(xiàn)了雙倍的浮點(diǎn)吞吐量，每個(gè)時(shí)鐘可以進(jìn)行兩個(gè)256-bit AVX操作。Sandy Bridge的峰值浮點(diǎn)性能翻了一番，這就對載入和存儲單元提出了更高要求。Sandy Bridge架構(gòu)中載入和存儲地址端口是對稱的，都可以執(zhí)行載入或者存儲地址，載入帶寬因此翻倍。 SNB的整數(shù)執(zhí)行也有了改進(jìn)，ADC指令吞吐量翻番，乘法運(yùn)算可加速25％。
最終看來新指令集的加入讓Sandy Bridge處理器改進(jìn)了性能，豐富了功能，可以提供更好的數(shù)據(jù)管理、組織能力。比如數(shù)碼相片編輯、數(shù)字內(nèi)容創(chuàng)作等等都可以體會到新指令集的妙用所在。
除了DIY市場，Sandy Bridge平臺在移動平臺方面的影響也是意義深遠(yuǎn)。第二代智能處理器處理器采用第二代32nm工藝、第二代高K金屬柵極(HKMG)技術(shù)制造，集成大約10億個(gè)晶體管。CPU與GPU核心采用了合并設(shè)計(jì)，與目前主流的Clarkdale/Arrandale處理器采用32nm處理器+45nm圖形核心的雙芯片封裝方式完全不一樣，而這也是第二代智能處理器最大的賣點(diǎn)之一。
除了直接整合GPU之外，內(nèi)存控制器等單元依然被整合在了處理器之內(nèi)。此次基于32納米制程工藝的全新酷睿家族依然是按性能區(qū)分為酷睿i7、i5 和i3處理器系列，我們也收集到了一些處理器的基本情況，與上一代32nm處理器完全采用采用了成本更低的雙核心結(jié)構(gòu)，通過超線程技術(shù)來實(shí)現(xiàn)雙核4線程的工作方式不同，此次的32nm產(chǎn)品序列中出現(xiàn)了四核心產(chǎn)品，由于目前發(fā)布的處理器產(chǎn)品均支持第二代的超線程技術(shù)，所以四核心的處理器產(chǎn)品也就同時(shí)具備了四核心八線程的處理能力。
新的處理器依然是為每個(gè)核心都配備256KB高速二級緩存，并且還集成DDR3內(nèi)存控制器，然后按照產(chǎn)品級別的不同分別配以3-8MB不等的三級緩存（L3 Cache）。而在主頻方面，酷睿i5-2520M處理器以2.5GHz起跳，經(jīng)過睿頻加速后可以達(dá)到最高3.2GHz的水平，而頻率最高的i7-2920XM處理器起始頻率可以達(dá)到2.5GHz，在睿頻技術(shù)加速之后可以達(dá)到3.5GHz，與老版的原生四核心移動i7處理器相比，主頻增幅更高，不管是睿頻主頻還是絕對主頻都足夠滿足絕大部分用戶對處理器主頻、運(yùn)算能力的需求了。
從目前SNB的產(chǎn)品分布來看，新的第二代智能英特爾酷睿處理器在絕對性能上已經(jīng)超越老版的45nm酷睿i7處理器，而且憑借32nm制程工藝的先進(jìn)，第二代智能英特爾酷睿處理器擁有著老版酷睿i7處理器所不能比擬的低功耗、低發(fā)熱。
▲提升30% Intel第2代移動智能處理器評測
而且憑借著32nm制程工藝下提供原生四核心設(shè)計(jì)，全線產(chǎn)品支持超線程技術(shù)（截止目前）、CPU/GPU完全整合，全32nm工藝制程帶來更低的功耗與發(fā)熱量、GPU性能增強(qiáng)，移動版處理器圖形核心擁有12個(gè)執(zhí)行單元，性能比上一代HD集顯提升2倍、第二代的睿頻加速技術(shù)，可以達(dá)到更高的睿頻加速主頻，同時(shí)支持CPU/GPU性能動態(tài)調(diào)節(jié)、加入效率更高、功能更強(qiáng)大的AVX指令集等特色，其在整體性能方面都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了目前主流的酷睿平臺，這也讓我們對未來的筆記本性能有了更高的期待。
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