[电脑基础知识]四核心架构介绍.doc

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1、四核心架构介绍处理器性能的不同，最大的因素取决于其架构，就目前而言，四核产品大致分为两大阵营，一是Intel，二则是AMD。对于Intel而言，由于正处新旧交替之时，因此架构划分相对复杂，同时接口的选择也较为繁琐，不过虽然我们前面所列举的诸多产品都有着不同规格，但诸如酷睿四核Q9000系列和Q8000系列的架构基本相同，因此接口也均为LGA 775接口，其它的诸如LGA 1156接口的i5/i7也都是相同道理。而AMD的产品架构则相对单一，虽然同样在缓存的容量上有所区别，但目前市面上的四核产品也基本都是源自”Shanghai （上海）架构，同时伴随着内存控制器的跟新，几乎所有的Phenom I

2、I/Athlon II四核产品也都是采用了AM3接口设计（最早上市的Phenom II X4 940/920采用了AM2+接口设计，不支持DDR3内存）。四核心架构分析 LGA 1366接口的酷睿i7 900系列酷睿i7 900系列处理器是基于Nehalem架构的产品，其采用了原生四核心设计。同时还将三级缓存引入其中。其L1缓存的设计与酷睿微架构相同，而L2缓存则采用超低延迟的设计，不过容量大大降低，每个内核仅有256KB，新加入的L3缓存采用共享式设计。Nehalem架构缓存结构图上图为Nehalem架构缓存结构图，从图中我们可以了解到其三级缓存由四颗核心完全共享，它几乎可以处理所有的一致性

3、流量问题，同时不需要单独打扰每颗独立核心自己的L1、L2缓存。如果L3缓存没有命中，那么我们需要访问的数据也不在L1或者L2中，此时也不需要侦听所有核心。如果L3缓存命中成功，它还可以作为侦听过滤器。缓存结构图Nehalem的每个核心有64KB的L1和256KB的L2在L3缓存中保留数据，因此在总共的8MB L3中，有1MB-1.25MB的数据与前两级缓存相同。Nehalem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

4、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。除此之外，Nehalem还支持DDR3 三通道内存，更大的内存带宽使得酷睿i7 900系列处理器的性能由此而得到了质的提升。四核心架构分析 LGA 1156接口的Lynfield 酷睿i7/i5系列全新的Lynfield Core i7/i5处理器同LGA 1366接口的产品相比，架构基本保持一直，但在功能上还是略有不同。在08年11月发布的LGA1366接口Nehalem处理器虽然已经引入了先进的QPI总线概念，主板上用户依然可看到北桥身影。其

5、对PCIe总线的控制依然由北桥方面提供。但此时的QPI总线架构与原FSB架构的产品已经发生了至的变化，其总线高达25.6GB/s的带宽已经远远超越了FSB的频率限制。但即将发布的酷睿i5系列却采用了仅为2GB/s带宽的DMI总线。这样的数据带宽与25.6GB/s的数据带宽相比简直是天壤之别。Intel为何要选用这样低的DMI总线给大众消费者呢？Lynnfield Core i7/i5整合北桥部分功能实际上，LynnfieldCore i7/i5系列处理器采用仅为2GB/s带宽的DMI总线纯属误解，其实在Lynnfield Core i7/i5处理器内部，除了像i7那样整合了以往北桥的主要模块内

6、存控制器外，Intel连PCI-E控制器也整合进了Lynnfield Core i7/i5当中，因此英特尔过去的三芯片结构CPU + GMCH + ICH演变成为了CPU + PCH的双芯片结构。Lynnfield Core i7/i5整合PCI-E控制器在实际的运行当中，Lynnfield Core i7/i5内部仍是采用QPI总线来通讯，而外部与主板芯片组的通讯实际上就是以往与主板北桥与南桥之间的通讯，故而依旧采用DMI总线。Lynnfield Core i7/i5拥有了更高的集成度，在降低处理器功耗的同时也进一步的降低了整体平台的功耗。而对于全新的PCH芯片来说，其也有着不小的变化，除了

7、包含原来南桥（ICH）的IO功能外，以前北桥中的部分功能也集成到了PCH中。四核心架构分析LGA 775接口的酷睿Q9000/Q8000系列酷睿Q9000/Q8000系列采用的依旧是2006年3月英特尔在春季IDF大会宣布的Core微架构。Conroe是基于Core微架构的桌面平台级产品，Conroe处理器沿用了L1 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

8、。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。酷睿微架构Core微架构构建了一个高效的双核心架构，采取共享式二级缓存设计，2个核心共享二级缓存。内核采用高效的14级有效流水线设计，每个核心内建4组指令解码单元，支持微指令融合与宏指令融合技术，每个时钟周期最多可以解码5条X86指令，并拥有改进的分支预测功能。每个核心内建5个执行单元，执行资源庞大。采用新的内存相关性预测技术。支持增强的电源管理功能。支持硬件虚拟化技术和硬件防病毒功能。内建数字温度传感器。还可提供功率报告和温度报告等，配合系统实现动态的

9、功耗控制和散热控制。微观电路图示酷睿Q9000/Q8000系列四核产品是把两颗双核心封装在一起，好处是Intel无需为四核心产品重新设计芯片，由于四核心现时市场占有率仍在5%以下，因此这个方法是最节省成本，并能提早问市时间。两颗双核心封装在一起，两者并没有直接的沟通桥梁，因此当要互相传取数据时，必需要经过 FSB ，延迟值将会略为提高。但据Intel表示，这个核心互相传取动作，比L2 Missed然后需要传取系统内存要快上 10 倍，而且 Intel Core微架构拥有加入了Memory Disambiguation设计，透过Out of Order过程分析内存读取次序，可令其读取提早执行 ，

10、降低处理器的等候时间，减少闲置及延迟值。四核心架构分析AM3接口的羿龙II X4/速龙 II X4系列目前，AMD采用了45nm的四核产品大致可分为三大类，一是旗舰级的Phenom II X4 900系列，二是定位于主流的Phenom II X4 800系列，再者则是最新发布的Athlon II X4系列，可以看出，AMD在各个不同的产品线都有不同产品分布，而且各自的规格并不相同，但综合来看，Phenom II X4 900系列产品与Phenom II X4 800系列的核心架构完全一致，Phenom II X4 800系列仅仅是屏蔽了部分的三级缓存而得。而对于Athlon II X4而言，虽

11、然在产品参数上有细微差距，也不能定论是否为原生四核，但就架构而言同样可以被看作是源于Shanghai（上海）架构。AMD Phenom II 架构图AMD全新的Shanghai（上海）架构采用了全新45nm SOI沉浸式光刻工艺，其最为明显的变化是核心面积和L3缓存的容量。其将L2+L3的缓存容量升级到了8MB大小，仅仅是L3缓存的容量，较上代产品便有了3倍的提升。虽然如此，但核心面积缩减到258平方毫米。L3缓存容量质的飞跃除工艺上的改进外，核心技术方面也做了许多改进。首先，Shanghai（上海）架构的三级缓存比65nm Phenom快2个时钟周期，处理器的四颗核心分别占用512KB L2

12、缓存，它们共享6MB L3缓存，从而为多线程环境提供独特的支持，有效的减少二级缓存存取延迟，快速的访问三级缓存内的共享数据。在程序运行时，L2缓存可以提高核效率和最小化延时，而L3缓存则更加方便了数据的传输并进一步的提高了性能。同时在某个核心进入关闭状态以降低频率、节省能耗的时候，可以将其对应的一级和二级缓存数据清空并转入共享的三级缓存。 凭借着改良的新架构，AMD全新的Phenom II处理器获得了质的飞跃。值得一提的是，AMD全新的Phenom II / Athlon II处理器采用了全新的Socket AM3接口设计，其能够支持DDR3内存的配备。同时由于处理器同时集成了DDR2/DDR

13、3内存控制器，因此亦可以实现对DDR2内存的支持。更为优秀的兼容性设计使得用户大大降低了平台的升级费用，玩家仅仅需要通过更新BIOS等方式就可以完美支持AM3处理器。四种不同接口 三大价位划分 入门级产品的降价加速了四核的普及，高端市场上新品频出，全新的架构也在进一步的提升旗舰产品的性能。同时随着45nm工艺制程的普及，全新的产品线交替更新，无论是Intel 亦或是AMD在高中低端市场上都有着非常丰富的产品可供选择。在前面我们已经就目前市售的四核处理器的架构做了一个简单的分析，相信玩家也有了大致的了解，不过面对如此众多规格的四核产品，消费者该如何划分呢？其实我们虽然看见四核产品拥有众多的规格，

14、产品接口也不尽相同，但根据消费者们的需求而言，市场中的四核产品大致可以分为三个价位，一是1600元以上的发烧级产品，二是1000元至1600元的主流价位选择，最后则是定位于千元之下的入门级四核产品。1.1600元以上价位：高端发烧玩家的极致选择高端处理器市场早已是四核处理器的天下，随着年初酷睿i7处理器的发布，具备了超线程技术的四核i7更是成为了玩家们的神器，在此价位选择的大多是硬件烧友或是对性能有着极致渴望的消费者，他们企图通过极致的硬件来满足对性能的渴求。2.1000元-1600元价位：主流游戏玩家的普遍选择此价位的产品相比而言性能略低，但平台组建成本也更具优势，因此而成为了高端主流游戏玩

15、家们的普遍选择。其实细心的玩家不难发现，相比于一年前，此价位的产品已经开始了过渡，曾经此价位主流的双核产品均都已经向四核产品平稳转换。3.1000元以下价位：入门级玩家的尝鲜选择曾几何时，千元价位的四核产品是可望而不可即，但随着市场竞争的加剧，Intel的酷睿四核产品价格日益走低，同时伴随着AMD速龙II四核的上市，千元下的产品有了更多的选择，此价位的产品大多集中在价格优势一面，不过仍然满足了用户多线程操作的需求，是注重体验的玩家们的不二选择。本次参与测试的产品纵览Intel方面，诸如价格优势较大的酷睿四核Q8000系列及近期刚上市的LGA 1156接口的酷睿i7/i5都是玩家们关注的焦点。而

16、AMD方面，四核产品也非常丰富，但由于早期的羿龙并非45nm产品，因此其45nm产品线的四核产品略少，产品线更为精简，不过其在近期上市的速龙II X4 620凭借着优秀的价格无疑是入门四核市场中的一大亮点。11 款 四 核 处 理 器 横 测 参 数 简 表品牌价格（元）产品型号主频总线规格缓存Intel1600 Core i7-975 Extreme Edition3.33GHz6.4GT/s8MB L3 Core i7-9202.66GHz4.8GT/s8MB L3 Core i7-8602.80GHz4.26GT/s8MB L3 Core 2 Extreme QX96503.00GHz1

17、333MHz12MB L21000-1600 Core i5-7502.66GHz4.26GT/s8MB L3 Core 2 Quad Q95502.83GHz1333MHz6MB L21000 Core 2 Quad Q83002.50GHz1333MHz4MB L2AMD1600 Phenom II X4 9653.40GHz4GT/s2MB L2/6MB L31000-1600 Phenom II X4 9453.00GHz4GT/s2MB L2/6MB L31000 Phenom II X4 8102.60GHz4GT/s2MB L2/4MB L3 Athlon II X4 6202.

18、60GHz4GT/s2MB L2 此次，我们一共选择了11款四核处理器产品，分别涉及不同的市场定位。可以看出，在Intel阵营中，酷睿i7/i5系列处理器已经构成了未来主流四核阵营的主力军，同时早期的酷睿四核产品也足以凭借完善的产品线划分为用户提供了丰富的选择。AMD方面，我们则选用了全新的45nm羿龙II四核产品及新上市的速龙II四核处理器。在Intel 历来所奉行的tick tock（工艺年-构架年）战略的推进下，其处理器产品不断的提升着自我的价值，从06年发布酷睿架构，摆脱奔腾4时代Netburst架构因过长流水线所带来的高主频低效能的状态到07年全新的45nm产品上市并随后布局全线市场

19、，Intel 迅速的在架构与制程之间做出转换，一次次的提升了产品性能，为用户不断的提出了全新的解决方案。 在Core架构经历了2年风光之后，全新一代的性能王者架构Nehalem也于去年11月盛世发布，全新的酷睿i7家族吸引了无数硬件爱好者的眼光，其性能不仅超越了其前代Core架构，更将竞争对手远远的甩在了身后。一瞬间酷睿i7变成为了追求极致性能的骨灰级玩家和大规模科学运算用户的首选产品。酷睿i7家族凭借着Nehalem架构拥有了强大的性能，但是其过高的价格让广大的普通消费者望而却步。在发布近一年的时间里，LGA1366平台的市场占有率不足Intel 整体市场的百分之一。虽然LGA1366平台仅

20、仅是面向极限性能用户的产品，但Nehalem架构却并非Intel 设计出的仅面向高端人群的架构，因此一款能够主导主流用户的产品呼之欲出，在时隔10个月之后，面向大众消费者的LGA1156平台已经是箭在弦上，其不仅保留了LGA1366平台的极致性能，还将整体成本以及功耗降至了较低的水平上，这就是同为Nehalem的酷睿i5平台。2009年的9月8日，Intel 将对外正式发布全新LGA1156架构的酷睿i5/i7平台，与LGA1366平台相比，LGA1156平台进行了一些更改。除了表面上我们能够看到的接口不同之外，在其他方面也有了很大的变化，诸如三通道内存设计的取消，亦或Turbo Boost功

21、能的升级，更或是主板方面的变化，都让我们看到了不一样的LGA 1156处理器产品。接下来我们就详细了解全新LGA1366接口的酷睿i7及i5处理器到底有着怎样的不同。代号Lynnfield 全新i7/i5产品分布定位虽然代号为Lynnfield的全新LGA1156接口的产品很早便有所曝光，但其具体的命名却是直到近期才最终确定了下来。在最初的新闻中，Intel 似乎要将全部的LGA1156接口的处理器命名为Core i5系列，然而不断曝光的测试成绩让Intel 自己也发现高端的LGA 1156接口产品若是称为i5似乎有点自掉身价，于是乎，i7、i5共同构成了LGA1156接口产品的布局。Inte

22、l Core i7/i5 处 理 器 参 数 简 表产品型号Core i7-975Extreme EditionCore i7-920 Core i7-870Core i7-860Core i5-750核心代号BloomfieldBloomfieldLynnfieldLynnfieldLynnfield默认频率3.33GHz2.66GHz2.93GHz2.8GHz2.66GHz三级缓存8MB8MB8MB8MB8MB超线程支持支持支持支持不支持接口LGA 1366LGA 1366LGA 1156LGA 1156LGA 1156内存运行模式三通道三通道双通道双通道双通道总线带宽6400MT/s48

23、00MT/s4260MT/s4260MT/s4260MT/sTurbo Boost支持/3.6GHz支持/2.93GHz支持/3.6GHz支持/3.46GHz支持/3.2GHzTDP功耗130W130W95W95W95W官方报价$999$284$562$284$196从上表中我们可以看出，第一批发布的LGA1156接口的处理器产品包括了Core i7及Core i5两大系列，他们的核心代号均为Lynnfield，不同的是，能够支持超线程技术的lynnfield产品被划分至Core i7系列，而不支持超线程技术的产品则归属于Core i5系列。当然，无论是i7亦或是i5，Lynnfield代号的

24、产品均仅仅支持双通道的内存设计，不过同前一代的Core i7相比，Lynnfield的Core i7及Core i5处理器在TDP方面有着很大的进步，仅仅95W的TDP无疑更好的为玩家提供了优质体验。另外，从表格中我们可以清晰的了解到Intel 的Turbo Boost功能，Lynnfield的Core i7及i5系列产品在此方面也有着长足的进步，大幅提升的自动超频频率上限为用户提供了更加强劲的性能，有关于此项技术的细节我们还将会在后文中为玩家做出更加详细的解析。i7/i5+P55构成极具性价比的组合最后不得不提的便是价格，这也是玩家们最为关心的一个话题，从Intel 官方所放出的报价来看，型

25、号Core i7-860处理器的价格为$284美金，同目前Core i7-920的价格完全一致，不难看出其取代之势，而作为Lynnfield的入门级产品，不支持超线程技术的i5-750在价格方面有着更好的性价比，同时采用LGA1156接口设计的Core i7/i5所搭配的P55平台较X58平台有着更好的价格优势，因此全新的i7-8xx/i5-7xx系列产品+P55的搭配无疑能够获得更好的性价比，针对主流玩家们的设计势必会在其上市后受到消费者们的推崇。小身板大智慧 Core i7-870详细解析 首先我们来看Lynnfield目前最高端的型号 Intel Core i7-870。这款产品采用了全

26、新的LGA1156的接口设计，接口的防呆设计同Bloomfield的Core i7保持基本相同，不过外观上要小了很大的一圈。LGA 1366/LGA1156/LGA775处理器外观比较这款产品采用了133MHz*22的这种低外频、高倍频的设计，拥有优秀超频能力。同时，Core i7-870同样是通过QPI直接与内存交换数据，因此CPU内部集成了内存控制器，支持双通道DDR3内存规格。 Core i7-870处理器正反外观Nehalem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架构所采用的同步多线程技术基于2

27、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。Core i7-870 CPU-Z截图信息与此同时，Core i7-870处理器拥有原生4个核心，共享8MB L3缓存外，每颗核心内部还单独具备256KB的L2缓存，另外还为每颗核心配备了与Core架构极为类似的64KB L1缓存。另外，Intel 在进军45纳米时加入了SSE4.1指令集，令处理器的多媒体处理能力得到最大70%的提升。在Nehalem架构的Core i7处理器中，SS

28、E4.2指令集被引入，加入了STTNI（字符串文本新指令）和ATA（面向应用的加速器）两大优化指令。开启节能等功能时，Core i7-870拥有极低的默认电压在待机状态下时，Core i7-870能够自动调节倍频，同时处理器的电压也随之降低，处理器的部分核心及无需使用的缓存部分进入深度休眠的状态，从而降低处理器的功耗。同时，全新的Core i7 -870处理器还拥有非常强劲的自动超频能力，这得益于Turbo Boost等功能，同时如在一个四核的Nehalem处理器中，一个任务只需要两个内核甚至一个内核，则可以关闭另外内核的运行，同时把工作的两个内核的运行主频提高，这样动态的调整可以提高系统和C

29、PU整体的能效比率。未来主流种子 Core i5-750处理器解析 同之前我们所介绍的Lynnfield的 Intel Core i7-870一样，Core i5-750这款产品也是同样采用了全新的LGA1156的接口设计，接口的防呆设计同Bloomfield的Core i7保持基本相同，外观上也是要小了很大的一圈。LGA 1366/LGA1156/LGA775处理器外观比较Core i5-750这款产品同样是采用了133MHz*20的这种低外频、高倍频的设计，拥有优秀超频能力。同时，Core i5-750也是通过QPI直接与内存交换数据，因此CPU内部集成了内存控制器，支持双通道DDR3内存

30、规格。 Core i5-750处理器正反外观与此同时，Core i5-750处理器拥有原生4个核心，共享8MB L3缓存外，每颗核心内部还单独具备256KB的L2缓存，另外还为每颗核心配备了与Core架构极为类似的64KB L1缓存。另外，Intel 在进军45纳米时加入了SSE4.1指令集，令处理器的多媒体处理能力得到最大70%的提升。在Nehalem架构的Core i7处理器中，SSE4.2指令集被引入，加入了STTNI（字符串文本新指令）和ATA（面向应用的加速器）两大优化指令。Core i5-750全新的Core i5-750处理器还拥有非常强劲的自动超频能力，这得益于Turbo Bo

31、ost等功能，同时如在一个四核的Nehalem处理器中，一个任务只需要两个内核甚至一个内核，则可以关闭另外内核的运行，同时把工作的两个内核的运行主频提高，这样动态的调整可以提高系统和CPU整体的能效比率。开启节能等功能时，Core i5-750拥有极低的默认电压在待机状态下时，Core i5-750能够自动调节倍频，同时处理器的电压也随之降低，处理器的部分核心及无需使用的缓存部分进入深度休眠的状态，从而降低处理器的功耗。Core i5-750并不具备超线程能力不得不提的是，同Lynnfield Core i7最大的不同便是，Core i5不具备超线程功能，因此其定位较Core i5略低，不过这

32、也使其能够拥有更加平易近人的价格，给主流玩家们提供了更好的选择。依然不变的经典 Nehalem架构解析 在看过今天的两款主角的外观后，我们不得不又重归技术，来探讨全新的Lynnfield Core i7及Core i5处理器的架构与性能。Lynnfield同样是基于Nehalem架构的产品，其采用了原生四核心设计。同时还将三级缓存引入其中。其L1缓存的设计与酷睿微架构相同，而L2缓存则采用超低延迟的设计，不过容量大大降低，每个内核仅有256KB，新加入的L3缓存采用共享式设计。即将发布的LGA1156接口酷睿i7/i5处理器与目前市场中的LGA1366酷睿i7系列相同，均配备了8MB的三级缓存

33、。Nehalem架构缓存结构图上图为Nehalem架构缓存结构图，从图中我们可以了解到其三级缓存由四颗核心完全共享，它几乎可以处理所有的一致性流量问题，同时不需要单独打扰每颗独立核心自己的L1、L2缓存。如果L3缓存没有命中，那么我们需要访问的数据也不在L1或者L2中，此时也不需要侦听所有核心。如果L3缓存命中成功，它还可以作为侦听过滤器。缓存结构图Nehalem的每个核心有64KB的L1和256KB的L2在L3缓存中保留数据，因此在总共的8MB L3中，有1MB-1.25MB的数据与前两级缓存相同。为了提高缓存利用效率，Nehalem使用了MESIF缓存一致性协议（全称为MESIF cach

34、e coherency protocol），在它的L3缓存中的每一个缓存行里，有4bit用作核心确认，以此表明是哪一个核心在它私有的缓存里具有这个行的数据备份。如果某个核心确认位设置位0，则那颗核心就不具有该行的数据备份；如果两个以上核心的确认位都有效，设置为1，那么该缓存行就被确定为未被修改的，任何一个核心的缓存行都不能够进入更改模式；当4颗核心确认位都是0时，就不需要对其它内核做侦听，而只有1个位是有效时，则只需要侦听那1颗核心。这种仲裁机制让Nehalem的L3缓存避免了每个核心数据一致性错误，带来更多带宽。求同存异 Lynnfield处理器整合北桥功能 在08年11月发布的LGA136

35、6接口Nehalem处理器虽然已经引入了先进的QPI总线概念，主板上用户依然可看到北桥身影。其对PCIe总线的控制依然由北桥方面提供。但此时的QPI总线架构与原FSB架构的产品已经发生了至的变化，其总线高达25.6GB/s的带宽已经远远超越了FSB的频率限制。但即将发布的酷睿i5系列却采用了仅为2GB/s带宽的DMI总线。这样的数据带宽与25.6GB/s的数据带宽相比简直是天壤之别。Intel 为何要选用这样低的DMI总线给大众消费者呢？Lynnfield Core i7/i5整合北桥部分功能实际上，LynnfieldCore i7/i5系列处理器采用仅为2GB/s带宽的DMI总线纯属误解，其

36、实在Lynnfield Core i7/i5处理器内部，除了像i7那样整合了以往北桥的主要模块内存控制器外，Intel 连PCI-E控制器也整合进了Lynnfield Core i7/i5当中，因此英特尔过去的三芯片结构CPU + GMCH + ICH演变成为了CPU + PCH的双芯片结构。Lynnfield Core i7/i5整合PCI-E控制器在实际的运行当中，Lynnfield Core i7/i5内部仍是采用QPI总线来通讯，而外部与主板芯片组的通讯实际上就是以往与主板北桥与南桥之间的通讯，故而依旧采用DMI总线。Lynnfield Core i7/i5拥有了更高的集成度，在降低处

37、理器功耗的同时也进一步的降低了整体平台的功耗。而对于全新的PCH芯片来说，其也有着不小的变化，除了包含原来南桥（ICH）的IO功能外，以前北桥中的部分功能也集成到了PCH中。同中求变双通道内存控制器依旧强大 在前面，我们看到了处理器内部集成功能的一些变化，Lynnfield Core i7/i5同样整合了内存控制器，但也同样有一些变化。下面就让我们一起再来分享一下。Nehalem架构的内存控制器简称IMC（integrated memory controller），由于Lynnfield Core i7/i5处理器内部同样是通过QPI直接与内存交换数据，因此CPU内部就必须集成一个控制内存的部

38、门。Lynnfield Core i7/i5处理器的内存控制器同Bloomfield不同，其仅仅能够支持双通道DDR3内存规格。不过双通道内存默认运行在DDR3-1333MHz下。内存控制器架构图内存控制器和QPI总线的结合工作，令数据延迟大大降低，直接的表现就是我们在运行大型软件或大型3D游戏时的数据加载时间大大减少，这对无法忍耐长时间数据加载的玩家确实是一个利好消息。不少的玩家看到这里肯定会问了，从上述的介绍来看，前代的Core i7同Lynnfield Core i7/i5处理器基本没有太多的变化，甚至Lynnfield Core i7/i5处理器较前代i7相比还有更高的集成度，那么为什

39、么新的Lynnfield Core i7/i5处理器接口数目却有所精简了呢？仅支持双通道内存的Lynnfield Core i7/i5处理器针脚减少事实上，内置的DDR3内存控制器需要处理器引出更多的针脚而对内存进行支持，因此我们看到支持三通道DDR3的Bloomfield核心Core i7需要LGA 1366的针脚，而由于Lynnfield Core i7/i5处理器仅支持双通道内存，因此所引出的针脚也大大减少了，而对于集成的PCI-E控制器来说，晶体管数量并不多，故而体积也较Bloomfield核心Core i7有所减小，几乎与上一代的Core 架构的产品保持了一致。相信大家还记得前面所看

40、到的产品分布定位图，从图中我们可以清晰的看出Lynnfield Core i7/i5处理器的产品定位划分。其中，支持超线程技术的Lynnfield处理器被划分为Core i7系列，而不支持的处理器产品被划分为了Core i5处理器系列。那么超线程技术到底有着怎样的优势呢，下面就让我们回顾一下Nehalem架构的超线程技术。 Intel Core i7/i5 处 理 器 参 数 简 表产品型号Core i7-975Extreme EditionCore i7-920 Core i7-870Core i7-860Core i5-750超线程支持支持支持支持不支持Nehalem架构重新启用了曾经在N

41、etBurst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）。我们知道，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%Nehalem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Nehalem架构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

42、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。SSE4.2指令集显威 大幅优化文本处理 在45纳米Core架构时代，Intel 首次为旗下产品加入了SSE4.1指令集，他的出现令45nm工艺产品相比65nm产品的多媒体性能提升了将近70%。在Nehalem架构产品上，Intel 再一次添加了新的指令集SSE4.2，换来的性能提升自然不言而喻。Nehalem架构加入了SSE4.2指令集SSE 4.1版本的指令集增加了47条指令，主要针对向量绘图运算、3D游戏加速、视频编码加速及协同处理的加速。英特尔

43、方面指出，在应用SSE4指令集后，45纳米Penryn核心额外提供了2个不同的32位向量整数乘法运算支持，并且在此基础上还引入了8位无符号最小值和最大值以及16位、32位有符号和无符号的运算，能够有效地改善编译器编译效率，同时提高向量化整数和单精度运算地能力。另外，SSE4.1还改良了插入、提取、寻找、离散、跨步负载及存储等动作，保证了向量运算地专一化。 Nehalem架构的SSE4.2指令集经过测试，SSE4.1指令集的处理器比不具备此指令集的同档次处理器的视频编码效能提高了70%，在游戏中也有很明显的性能提升。而SSE4.2指令集则将重点放在了文本处理上。据英特尔透露，Nehalem的SS

44、E4.2指令集中的7条指令用途各不相同，有面向CRC-32和POP Counts的，也有特别针对XML的流式指令。帕特基辛格表示，SSE4.2指令集可以将256条指令和并在一起执行让类似XML的工作性能提升3倍。官方为您来超频 Turbo技术再升级 自Bloomfield核心的Core i7开始，Intel 便为Nehalem架构引入了Turbo Boost技术，当时的酷睿i7-900系列处理器的TDP为130W，在这个TDP设定范围内用户可以开启一种名为Turbo的技术来提升CPU在某些应用中的时钟频率。例如在大型3D游戏中，可能多核心并不能带来明显的效能提升，对处理器进行超频反而效果更好，

45、如果这个时候开启Turbo模式，并且将TDP设定在用户所采用的散热器允许范围内，那么CPU在这个时侯可以对某颗或某两颗核心进行动态超频来提升性能。新增加的Turbo技术让处理器超频智能化实现Turbo技术需要在核心内部设计一个功率控制器，大约需要消耗100万个晶体管。但这个代价是值得的，因为在某些游戏中开启Turbo模式可以直接带来10%左右的性能提升，相当于将显卡提升一个档次。值得一提的是，Extreme版本的Core i7处理器最高可以将TDP在BIOS中设定到190W来执行Turbo模式，在个别应用中进一步提升CPU时钟频率，带来效能上的提升。新增加的Turbo技术让处理器超频智能化Ly

46、nnfield Core i7/i5处理器同Bloomfield核心的Core i7相比，虽然集成了北桥的部分功能，但功耗却有所降低，这为其实现更高的Turbo频率提供了良好的前提保证。Intel Core i7/i5 处 理 器 参 数 简 表产品型号Core i7-975Extreme EditionCore i7-920 Core i7-870Core i7-860Core i5-750TDP130W130W95W95W95WTurbo Boost支持/3.6GHz支持/2.93GHz支持/3.6GHz支持/3.46GHz支持/3.2GHz可以看出，TDP更低的Lynnfield Core i7/i5处理器拥有着更加强劲的Turbo极限频率，因此性能方面的提升将会表现的更加明显，也会有更好的功耗控制表现。同时，Turbo Boost功能还能根据需要开启、关闭以及加速单个或多个内核的运行。如在一个四核的Nehalem处理器中，如果一个任务只需要两个内核，则可以关闭另外两个内核的运行，同时把工作的两个内核的运行主频提高，这样动态的调整可以提高系统和CPU整体的能效比率。P55主板 LGA1156接口的绝配搭档 在前面我们提到了与Lynnfield Core i7/i5处理器与