核芯显卡超给力 解析SNB处理器5大秘笈

吸血大魔王

红红火火的兔年在大家的翘首期盼中终于到来，虽然今儿是正月初三，而这两天硬件卖场也基本都还在歇业，但这却并不妨碍硬件爱好者们在家里捣鼓自己心爱的机器。　　在今年的年初，英特尔高调发布了全新的Sandy Bridge酷睿家族，而远在大洋彼岸的拉斯维加斯也顺利的召开了ces大展，丰富的产品让2011年伊始便发出了格外夺目的色彩。新品的发布，让不少的玩家都再次有了升级电脑，攒新换旧的念想。

新Sandy Bridge酷睿家族高调发布

　　在节前，村里的经销商们也都开始忙里忙外，推出了各式各样的促销活动，以迎接这一崭新的一年。相信不少的用户都在节前攒配好了自己的机器，而也有不少的用户持观望的态度，毕竟对于新的产品，很多细节都还不是很了解。今天，就让我们走进SNB，深入了解一下第二代英特尔智能酷睿处理器的几大秘笈。
　　这款被Intel寄予厚望的架构产品在命名上采取了全新的方式。之前我们一直所称的Sandy Bridge被赋予了第二代英智能酷睿处理器的名号，而其具体的产品名称将继续沿用酷睿这一命名方式，不过数字编号部分升级成为了4位。三条产品线分别为高端酷睿i7，中端酷睿i5和低端酷睿i3。而未来还将会推出基于相同架构的更为地段产品奔腾和赛扬处理器。

Sandy Bridge新酷睿家族型号排列

　　从已知的消息中我们了解到，新的第二代英智能酷睿处理器在明年发布时将推出共13个型号。仍然沿用酷睿i7/i5/i3的品牌搭配子系列命名方式，编号上则采用四位数字：

　　其中第一位均为“2”，代表第二代Core ix系列，最后末尾往往还有一个代表不同含义的字母：K代表不锁定倍频，都是高端产品；S代表性能优化，原始频率比没有字母后缀的低很多，但是单核心加速最高频率基本相同，另外热设计功耗都是65W；T代表功耗优化，热设计功耗只有45W或35W，但是频率也是最低的。另外它们还将全部整合图形核心，而且SandyBrige的显示核心的频率也会拥有动态加速的功能。能够根据负载来自动调节频率的高低。

吸血大魔王

●　秘笈一:核型显卡超级给力

　　Sandy Bridge的GPU和CPU被制造在同一32nm技术核心（DIE）内，而不再是封装在一个PCB上的2个核心。更让人激动的是GPU和CPU拥有共享的L3 Cache和内存控制器，并都挂在高带宽的芯片内环形总线上，这一改变是革命性的，英特尔核芯显卡为处理器市场树立了新的里程碑。同时，Sandy Bridge的GPU将享受到独立型GPU都无法企望的与CPU最深级别的数据共享和响应速度。融合为王，性能至上的观点在该芯片之上得到了很好的延续。

—— 核芯显卡架构解析

核芯显卡架构解析

　　上图中可编程着色硬件被称为EU，包含着色器、核心、执行单元等，可以从多个线程双发射时取指令。英特尔此前的图形架构中，寄存器文件都是即时重新分配的。如果一个线程需要的寄存器较少，剩余寄存器jiuihui分配给其他线程。这样虽能节省核心面积，但也会限制性能，很多时候线程可能会面临没有寄存器可用的尴尬。芯片组集成时代，每个线程平均64个寄存器，Westmere时代的HD Graphics提高到平均80个，SNB则每个线程固定为120个。SNB里每个EU的指令吞吐量都比现在的HD Graphics增加了一倍。  

[tr][td=99]Core i7-2600k

第二代智能英特尔酷睿处理器
产品型号	默认频率	睿频加速技术	核芯显卡	核芯显卡型号
3.40GHz	支持/3.80GHz	850/1350	HD Graphics 3000[/td][/tr] [tr][td=99]Core i7-2600	3.40GHz	支持/3.80GHz	850/1350	HD Graphics 2000[/td][/tr] [tr][td=99]Core i7-2600S	2.93GHz	支持/3.60GHz	850/1100	HD Graphics 2000[/td][/tr]
Core i5-2500K	3.30GHz	支持/3.70GHz	850/1100	HD Graphics 3000
Core i5-2500	3.30GHz	支持/3.70GHz	850/1100	HD Graphics 2000
Core i5-2500S	2.70GHz	支持/3.70GHz	850/1100	HD Graphics 2000
Core i5-2500T	2.30GHz	支持/3.30GHz	850/1250	HD Graphics 2000
Core i5-2400	3.10GHz	支持/3.40GHz	850/1100	HD Graphics 2000
Core i5-2400S	2.50GHz	支持/3.30GHz	850/1100	HD Graphics 2000
Core i5-2300	2.80GHz	支持/3.10GHz	850/1100	HD Graphics 2000
Core i5-2390T	2.70GHz	支持/3.50GHz	650/1100	HD Graphics 2000
Core i3-2120	3.30GHz	不支持	850/1100	HD Graphics 2000
Core i3-2100	3.10GHz	不支持	850/1100	HD Graphics 2000
Core i3-2100T	2.50GHz	不支持	650/1100	HD Graphics 2000

　　在第二代智能英特尔酷睿处理器所发布的产品当中，酷睿i5 2500K以及酷睿i7 2600K是唯一两款具备了12个EU执行单元的产品，因此他们的显示性能表现更强。

—— 核芯显卡也能支持睿频加速

　　第二代英特尔智能酷睿处理器的核芯显卡有自己的电源岛和时钟域，也支持Turbo Boost技术，可以独立加速或降频，并共享三级缓存。显卡驱动会控制访问三级缓存的权限，甚至可以限制GPU使用多少缓存。将图形数据放在缓存里就不用绕道去遥远而“缓慢”的内存了，这对提升性能、降低功耗都大有裨益。

　　据了解Sandy Bridge图形核心在睿频技术的帮助下最高可以达到1350MHz，如此之高的核心频率想必会帮助显示核心性能大幅度增长。

　　在我们之前所测试的魔兽世界-大灾变当中，英特尔第二代酷睿i5/i3处理器在特高画质下（关闭阴影效果）能够在五人副本当中达到30fps以上的水平，可见性能较之前的产品的确有了非常大的进步。

吸血大魔王

秘笈二:高速视频同步转码更轻松 　　高速视频同步乍听起来似乎并不是特别易懂，不过如果说是视频编解码技术应该就能够好理解的多了。第二代英智能酷睿处理器有一项名为Quick Sync Video（高速视频同步）的功能，该功能便是英特尔HD显卡所具备的最新视频转码功能。

英特尔Quick Sync Video（高速视频同步）技术

　　虽然视频转码并非新鲜事，在NVIDIA或者是AMD的显卡中都能够很好的支持，不过英特尔之前的集成显卡完全只能依靠CPU软解码。

　　在新一代HD显卡上，英特尔加强了核芯显卡的通用计算能力，增加了对视频转码的支持，缩短了转换时间的消耗。英特尔Quick Sync Video（高速视频同步）技术通过处理器的硬件解码来进行运算，让视频转换变得更加轻松。

支持Quick Sync Video（高速视频同步）技术的软件截图

　　在最新的Media Converter 7中，我们已经能够看到该软件对Intel Quick Synv Video（高速视频同步）技术的支持。该软件能够调节视频转码所使用的处理器的核心数量，同时能够自动识别处理器是否能够支持高速视频同步。同时该软件能够支持将普通片源转换为3D效果，英特尔具备高速视频同步技术的处理器产品无疑能够提供更好的选择。

第二代英特尔智能酷睿处理器均支持Quick Synv Video

　　可以看出，第二代英特尔智能酷睿处理器的全线产品均能够支持Quick Sync Video（高速视频同步）技术，这无疑为消费者们带来了更好的体验，也正是高速视频同步技术的出现令第二代英特尔智能酷睿处理器成为一款划时代的产品奠定了更多基础。

吸血大魔王

●　秘笈三:睿频加速2.0性能更强劲
　　在Nehalem架构处理器发布之时，Intel推出了一个用于提高CPU核心工作效率的新技术，官方名称Turbo Boost睿频加速技术。该技术的理解很简单，就是利用处理器核心空闲时的TDP，转移到正在全速运算的核心之上，提高该核心的或者多个核心的频率以换取更高的性能。

第二代睿频加速技术性能提升更高

　　该技术的运用进一步提高了处理器的智能化，也在节能的同时提高了处理器的运行效率。时隔2年之后，Sandy Bridge推出了Turbo Boost睿频加速技术第二代技术。

第二代睿频加速技术性能提升更高

　　第二代睿频加速技术其实可以算作是第一代睿频加速技术的加强版，主要加强了在多核心情况下处理器核心频率能够进一步提高。说的简单一些就是多核心下原有第一代可能提高1个倍频，在二代情况下有可能提高的是2个倍频甚至更多。这也就是说在第二代睿频加速技术的帮助下，无论是单线程还是多线程Sandy Bridge处理器都可以获得非常优秀的性能表现。即使是主频较低的产品。

Intel Extreme Tuning 中可以限制处理器的最大TDP功耗以达到更好的性能

　　现有处理器都是假设一旦开启动态加速，就会达到TDP限制，但事实上并非如此，处理器不会立即变得很热，而是有一段时间发热量距离TDP还差很多。SNB利用这一点特性，允许单元控制单元(PCU)在短时间内将活跃核心加速到TDP以上，然后慢慢降下来。PCU会在空闲时跟踪散热剩余空间，在系统负载加大时予以利用。处理器空闲的时间越长，能够超越TDP的时间就越长，但最长不超过25秒钟。所以第二代睿频加速实际上就是PCU*单元不断监测CPU内每个核心的状态，一旦有一个或多个多个内核处于Unactive状态，PCU就会自动提升处于Active状态的内核的运行频率，直到达到TDP限制。

核芯显卡的睿频加速

　　同时由于核芯显卡也整合在同一芯片，因此Sandy Bridge架构也把核芯显卡的TDP纳入睿频加速的超频空间。当中包括3D Processing Unit、Execution Units及Media Processing Unit，当它们闲置时会把TDP的超频空间也转化给处理单元，反之处理单元闲置也可把TDP变成图形单元的超频空间。
　　* PCU：Intel专门在CPU内部设计了PCU（Power Control Unit，功耗控制）单元，PCU会以1ms（每秒1000次）的速度实时监测这四个核心的温度、电流及功耗等参数。

吸血大魔王

●　秘笈四:超线程让运行更流畅
　　第二代智能酷睿处理器中超线程技术也成为了不可不提的智能应用。其中从前面的产品分布表格中我们便可以看出，核心数量，睿频加速技术2.0和超线程已经成为了划分产品定位的标准。我们知道，Nehalem架构重新启用了曾经在NetBurst上应用过的超线程技术，不过已经更名为同步多线程技术（Simultaneous Multi-Threading，SMT）。NetBurst架构上的超线程技术局限于FSB和内存传输数据带宽，实际带来的性能提升可能并不明显，因此后来的酷睿2处理器直接抛弃了超线程技术。

8线程设计能将运算周期缩短20-30%

　　SandyBrige架构将QPI和集成内存控制器引入后直接带来惊人的带宽，重新启动同步多线程技术毫无疑问不用再担心传输带宽所产生的瓶颈。

Nehalem架构多线程技术演示

　　第二代智能酷睿处理器所采用的同步多线程技术基于2路设计，即每颗核心可以同时执行2个线程。在多任务情况下可以有效提升性能，采用这种模拟的逻辑运算核心绝对比直接增加一颗物理运算核心成本低。Intel表示SMT技术可以在能耗增加不明显的情况下提升20-30%性能。

吸血大魔王

●　秘笈五:32nm工艺低耗更节能

　　除了架构上的不同之处，32nm的制程也是受到消费者们关注的另一大亮点。了解芯片行业的人知道，要想提高CPU的性能一方面是提高他的主频，一方面是更改他的架构，再有一方面就是提高他的制作工艺了。制造工艺的改进理论上可以带来功耗的降低，使得产品的默认时钟频率可以更高，直接提升性能。

32nm晶圆展示

● 英特尔32nm制造工艺的技术优势

　　和现有的45nm工艺相比，32nm工艺在以下几个方面有着显著的变化：

　　>>32nm工艺使用第二代高-K金属栅级
　　     0.9nm等价氧化物厚度高-K（45nm技术是1nm）
　　     金属栅级工艺流程更新
　　     30nm栅极长度
　　     第四代应变硅
　　>>有史以来最紧密的栅极间距
　　     第一代32nm技术将使112.5nm栅极间距
　　>>有史以来最高的驱动电流
　　>>晶体管性能提升22%
　　>>同比封装尺寸将是45nm工艺产品的70%

32nm的栅极间距更密但漏电率仍然得到改善

　　Intel透露了约10款Sandy Bridge架构的处理器，频率从2.3GHz跨到3.4GHz，分别是2/4核心设计，它们的设计功耗分为35W、45W、65W、95W四个档次，指标上看和现款Core i3/i5差别不大。但展示的样板散热器尺寸比现款样板散热器更矮，CPU+GPU全部32nm化有降低功耗的物理条件，Sandy Bridge架构的处理器整体功耗降低应该是水到渠成的事。