迎接新时代:Sandy Bridge性能全面预览
  • 上方文Q
  • 2010年08月28日 16:29
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Intel处理器市场上,主流四核心还是2009年发布的45nm工艺Lynnfield,而高端六核心Gulftown、低端双核心Clarkdale都已经进化到32nm,甚至服务器领域的四核心Xeon都已升级为32nm。一切,将从明年的Sandy Bridge(以下简称SNB)开始改变。

45nm Nehalem架构首先出击高端市场,带来了LGA1366平台,32nm SNB架构则会先行登陆主流市场,平台再次更新为LGA1155,取代目前的LGA1156 Lynnfield/Clarkdale。

一、新名字

SNB家族仍然沿用Core i7/i5/i3的品牌+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。

明年第一季度的首批SNB桌面处理器共有13款型号,规格差异和现在一样错综复杂,想分清楚确实非常困难:

- Core i7 3款;Core i5 7款、Core i3 3款;

- K系列2款、S系列3款、T系列3款、无后缀5款;

- 四核心八线程/三级缓存8MB 3款、四核心四线程/三级缓存6MB 6款、双核心四线程/三级缓存3MB 4款;

- Turbo Boost动态加速支持10款、不支持3款;

- 95W 5款、65W 5款、45W 1款、35W 2款。

另外它们还将全部整合图形核心,默认频率有850MHz、650MHz两种,动态加速频率则有1350MHz、1250MHz、1100MHz三种。

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型号 主频 TB加速 三级缓存 核心/线程 集显频率/加速 TDP
Core i7-2600K 3.4GHz 3.8GHz 8MB 4/8 850 / 1350MHz 95W
Core i7-2600 3.4GHz 3.8GHz 8MB 4/8 850 / 1350MHz 95W
Core i5-2500K 3.3GHz 3.7GHz 6MB 4/4 850 / 1100MHz 95W
Core i5-2500 3.3GHz 3.7GHz 6MB 4/4 850 / 1100MHz 95W
Core i5-2400 3.1GHz 3.4GHz 6MB 4/4 850 / 1100MHz 95W
Core i3-2120 3.3GHz N/A 3MB 2/4 850 / 1100MHz 65W
Core i3-2100 3.1GHz N/A 3MB 2/4 850 / 1100MHz 65W
Core i7-2600S 2.8GHz 3.8GHz 8MB 4/8 850 / 1100MHz 65W
Core i5-2500S 2.7GHz 3.7GHz 6MB 4/4 850 / 1100MHz 65W
Core i5-2400S 2.5GHz 3.3GHz 6MB 4/4 850 / 1100MHz 65W
Core i5-2500T 2.3GHz 3.3GHz 6MB 4/4 650 / 1250MHz 45W
Core i5-2390T 2.7GHz 3.5GHz 3MB 2/4 650 / 1100MHz 35W
Core i3-2100T 2.5GHz N/A 3MB 2/4 650 / 1100MHz 35W

二、新架构

SNB处理器采用第二代32nm工艺、HKMG技术制造,直接整合GPU图形核心、内存控制器,并且图形核心也共享三级缓存,这和现在的Clarkdale/Arrandale双芯片封装方式截然不同。

虽然人们一向对Intel集成显卡嗤之以鼻,但SNB自带的GPU图形核心确实经过了大幅度的重新设计,拥有专门的视频转码硬件模块,性能大约是目前HD Graphics的两倍,测试也证明Intel所言非虚。

借助第二代Turbo Boost睿频加速技术,SNB的CPU、GPU两部分可以相互独立地动态加速。如果你正在玩的游戏更需要GPU资源,那么CPU部分可能会运行在原始频率甚至降低,GPU则在功率允许范围内尽量提速。反之亦然。

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CPU部分,流水线知之甚少,指令集和AMD推土机一样支持AVX。一级缓存仍是32KB指令、32KB数据、4个周期,二级缓存仍是低延迟的256KB、10个周期,只有三级缓存变化比较大:因为需要和GPU共享而更加重要,容量有8MB、6MB、3MB三种,延迟经测试减少为26个周期,大大低于Lynnfield的42个。

下个月的旧金山IDF 2010上,我们应该能获得更多技术细节。

三、新接口、新芯片组

这部分是很多人不欢迎的。Intel平台上我们现在已经有了LGA775、LGA1366、LGA1156三种封装接口,SNB还会带来两种,包括今天要看到的LGA1155(取代LGA1156),以及明年下半年的高端LGA2011,取代LGA1366而支持四通道内存、八核心处理器。

新接口自然需要新的芯片组来支持:首先是针对主流市场的P67、H67,再过一个季度还有入门级的H61。具体规格差异看下表:

  P67 H67 H61 P55 H57 H55
处理器支持 SNB LGA1155 SNB LGA1155 SNB LGA1155 LGA1156 LGA1156 LGA1156
PCI-E配置 PCI-E 2.0  x16×1/x8×2 PCI-E 2.0 x16×1 PCI-E 2.0 x16×1 PCI-E 2.0  x16×1/x8×2 PCI-E 2.0 x16×1 PCI-E 2.0 x16×1
RAID支持
USB 2.0接口 14 14 10 14 14 12
SATA接口 (6Gbps数量) 6 (2) 6 (2) 4 (0) 6 (0) 6 (0) 6 (0)
PCI-E信道 (带宽) 8 (5GT/s) 8 (5GT/s) 6 (5GT/s) 8 (2.5GT/s) 8 (2.5GT/s) 6 (2.5GT/s)

P67不支持处理器集成显卡,但是可以组建双路x8模式的SLI/CrossFireX,而且内存倍频是开放的;H67不支持双独立显卡,内存也被限制在官方规格DDR3-1333。

P67、H67都有SATA 6Gbps原生接口,但数量仅为两个,另外四个还是SATA 3Gbps;USB 2.0接口多达14个,但没有USB 3.08条PCI-E信道升级为2.0标准,带宽翻番至5GT/s,每信道单向500MB/s、双向1GB/s,可很好地满足第三方USB 3.0控制器。

H61也是搭配处理器集显的,规格削弱很多,比如不支持RAID,USB 2.0接口减少到10个,SATA 3Gbps接口减少到4个而且没有SATA 6Gbps,PCI-E信道也减少为6条。

四、路线图、价格

Intel尚未公布SNB处理器的具体价格,但是对比路线图和当前价格表我们就可以看出个大概来。

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比如说,Core i7-2600K的定位和Core i7-950差不多,而后者价格是562美元;Core i7-2600相当于Core i7-875K/i5-680,也就是284-342美元;最便宜的Core i3-2100和Core i3-550处于同一档次,亦即138美元。

另外从这份路线图上也可以清楚地看到,SNB将在明年第二季度降临奔腾品牌,第三季度再让赛扬焕发新生。

五、超频问题

超频是一个永恒的话题,但每次伴随着Intel平台的升级都会发生巨大的变化,SNB也不例外,或者说更糟糕。

SNB处理器会集成原本位于芯片组内的时钟发生器,这就将外频(BCLK)卡死在了100MHz左右,大幅提升的可能性为零。

如此一来超频将成为历史?基本上差不多,还能下手的地方就只有外频了。

首先,K系列会不会锁定倍频,可以自由调节,就像现在的Pentium E6700K、Core i7-875K、Core i5-655K(不过实践证明它们的超频能力实属一般);

迎接新时代:Sandy Bridge性能全面预览 Core i7-875K、Core i5-655K

其次,借助Turbo Boost动态超频,在所允许的最高倍频的基础上继续提升,多获得一些超频空间,当然这也不是无限制的,Intel也正在继续完善;

第三,倍频提升的同时,内存带宽也必须跟上,为此Intel稍稍放开了内存频率,P67主板上最高可以超到DDR3-2133

总而言之,超频在SNB时代将变成一件很困难的事情,基本只能选择K系列聊以自慰。也许处理器极限超频将从此远离Intel。

六、测试平台

这次我们拿到的是一颗试产的Core i5-2400,四核心,主频3.1GHz,三级缓存6MB,本身不支持超线程,但为了更好地测试这种技术,Intel在目前的样品中打开了它,测试过程中我们也会分别考察两种情况。

由于还是样品的缘故,Turbo Boost动态加速技术无效,任何时候频率都固定在3.1GHz。

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GPU图形核心是单核心、6个执行单元。Intel还会在某些型号中使用双核心、12个执行单元,但还不知道具体会用在哪里。

从路线图上看,Core i5-2400和Core i5-650平级,后者目前价格是176美元。

测试中使用的主板是一款H67芯片组样品,内存是4GB DDR3-1333。其他配置还有:

主板: 华硕P7H57DV-EVO (Intel H57) Intel DP55KG (Intel P55) Intel DX58SO (Intel X58) Intel DX48BT2 (Intel X48) 技嘉GA-MA790FX-UD5P (AMD 790FX)

芯片组驱动: Intel INF 9.1.1.1015 AMD Catalyst 8.12

内存: 海盗船DDR3-1333 1GB×4 (7-7-7-20) 海盗船DDR3-1333 2GB×2 (7-7-7-20)

硬盘:Intel X25-M 80GB

显卡: EVGA GeForce GTX 280 (Vista) ATI Radeon HD 5870 (Win7)

显卡驱动: GeForce 180.43 (Vista) Catalyst 9.12 (Win7)

操作系统: Windows Vista Ultimate x86 (SYSMark) Windows Vista Ultimate x64 Windows 7 x64

七、集成显卡性能

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尽管Intel集成显卡一向声名狼藉,尽管硬件和驱动还都不完善,但是SNB着实让我们吃了一惊:不仅相比现有的HD Graphics普遍翻了至少一番,还完全超越了AMD 890GX/790GX,甚至大多数时候都要比入门级独立显卡Radeon HD 5450更强一些。

而且不要忘了还有双核心、12个执行单元的高端版本,在此基础上再提高一倍的话……

HD Graphics在高清影音方面已经相当先进,SNB又会在游戏上大踏步前进,再加上AMD Fusion APU,入门级独立显卡真的没法混了。

八、图像编辑和视频编码性能 

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Core i5-2400已经可以基本完胜频率相同、定位更高、价格更贵(583美元)的Core i7-880,开启超线程后还能在部分情况下获得进一步加速,Core i5-760也完全不是对手。

九、3D渲染性能 

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再次表现不俗,普遍超过Core i7-880,超线程的效率也更明显。

十、文件压缩性能 

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多线程文件恢复测试中,Core i5-2400即使不开启超线程都能超过Core i7-880乃至六核心的Core i7-980X,而在压缩包创建测试中,Core i5-2400关闭超线程的时候和Core i7-880同级,打开之后则能逼近Core i7-980X。

十一、Windows 7游戏性能 

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这部分是搭配独立显卡进行的,唯一可以说的就是Core i5-2400确实相当快,游戏玩家的福音。

十二、功耗 

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性能上去了,功耗却下来了。得益于第二代32nm HKMG工艺技术,Core i5-2400的待机系统功耗和Core i5-760/Core i7-880几乎完全相同,满载功耗更是最低的。

结语:

综合上述测试,Core i5-2400相比频率稍低的Core i5-760能带来平均23%的性能提升。对比更高端的Core i7-880,Core i5-2400在没有超线程的情况下也并不逊色多少,有些时候甚至还会更快。

换算下来,同等频率下SNB的性能提升幅度应该有10%左右,但是记住这里还没有开启Turbo Boost动态加速,最终零售版估计还能籍此再提升3-7%

Nehalem架构的多线程效率很高,SNB架构看起来无论线程多少性能都表现很不错,证明了其复杂环境的执行效率。

当然了,SNB处理器还有一个好处,那就是负载功耗明显更低,而且参照路线图,同等性能级别的产品会更便宜一些。

SNB集成的图形核心也令人惊喜,性能远远甩开了现有整合芯片组,甚至堪比入门级独立显卡。也许长期压在Intel集成显卡头上的狼藉声名将从此一去不复返。

除了今天看到的种种,有关于SNB的话题其实还很多,比如改进的浮点性能和通用计算性能、尚未露面的Turbo Boost动态加速、集成的视频转码引擎……

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