2011年度CPU的技術(shù)回顧
? 轉(zhuǎn)眼間2011年年底到來(lái),回顧今年DIY行業(yè)很多難忘瞬間都有一個(gè)讓人驚喜的事件發(fā)生。處理器在今年的發(fā)展可喜可賀,Intel和AMD兩家都將自己最新的技術(shù)產(chǎn)品發(fā)布。兩家新產(chǎn)品具有更加先進(jìn)的架構(gòu)、技術(shù)以及更低的功耗設(shè)計(jì)。 ?Intel和AMD兩大廠商都拿出自己多年的研發(fā)產(chǎn)品,這些新產(chǎn)品擁有很多讓人驚喜的新技術(shù)。溫故而知新,下面就請(qǐng)讀者與我共同回顧2011年處理器十大技術(shù),讓我們共同關(guān)注下那些影響了整個(gè)PC界的革新和進(jìn)步。Sandy Bridge架構(gòu):創(chuàng)新整合 其實(shí)從高級(jí)層面角度看,SNB架構(gòu)只是一次進(jìn)化,但是如果看看Nehalem/Westmere以來(lái)晶體管變化的規(guī)模,那就足以稱得上是一次革命。從下面的圖便可以看出英特爾第二代英智能酷睿處理器在核心架構(gòu)較上代產(chǎn)品有了變化。 與上代產(chǎn)品相比,SNB的核芯顯卡芯片與處理器完全集成在了一起,而內(nèi)存控制器也進(jìn)一步進(jìn)行了集成。在SNB中,三級(jí)緩存依然延續(xù)。其中L1緩存的設(shè)計(jì)與酷睿微架構(gòu)相同,而L2緩存則采用超低延遲的設(shè)計(jì),而L3緩存也依然采用的是共享式設(shè)計(jì)。英特爾第二代英智能酷睿處理器的酷睿i3、i5、i7依然可以通過(guò)對(duì)超線程技術(shù)的支持與否而劃分定位。 Intel第二代英智能酷睿處理器產(chǎn)品的三級(jí)緩存由核心完全共享,它幾乎可以處理所有的一致性流量問(wèn)題,同時(shí)不需要單獨(dú)打擾每顆獨(dú)立核心自己的L1、L2緩存。優(yōu)秀的架構(gòu)所賦予的諸多全新特性為新酷睿家族處理器提供了強(qiáng)大的性能保證。當(dāng)然,在英特爾第二代英智能酷睿處理器身上還有許許多多的變化,下面就讓我們更加細(xì)致的來(lái)一起了解。 2011年度影響力:★★★★☆ ??? Intel2011年發(fā)布的SNB架構(gòu)采用32納米工藝制程、支持超線程技術(shù)、睿頻2.0技術(shù)、AVX指令集加入、內(nèi)置第二代核芯顯卡這一切都說(shuō)明Intel開(kāi)始走整合路線,未來(lái)Intel將會(huì)發(fā)布第三代第四代整合架構(gòu)。 Intel核芯顯卡:畫(huà)龍點(diǎn)睛 Intel在第二代智能酷睿處理器上重點(diǎn)提出了“核芯顯卡”的概念――核芯顯卡和傳統(tǒng)意義上的集成顯卡并不相同。目前電腦平臺(tái)采用的圖形解決方案主要有“獨(dú)立”和“集成”兩種,前者擁有單獨(dú)的圖形核心和獨(dú)立的顯存,能夠滿足復(fù)雜龐大的圖形處理需求,并提供高效的視頻編碼應(yīng)用;集成顯卡則將圖形核心以單獨(dú)芯片的方式集成在主板上,并且動(dòng)態(tài)共享部分系統(tǒng)內(nèi)存作為顯存使用,因此能夠提供不錯(cuò)的圖形處理能力,以及較為流暢的編碼應(yīng)用。 相對(duì)于前兩者,核芯顯卡則將圖形核心整合在處理器當(dāng)中,進(jìn)一步加強(qiáng)了圖形處理的效率,并把集成顯卡中的“處理器+南橋+北橋(圖形核心+內(nèi)存控制+顯示輸出)”三芯片解決方案精簡(jiǎn)為“處理器(處理核心+圖形核心+內(nèi)存控制)+主板芯片(顯示輸出)”的雙芯片模式,有效降低了核心組件的整體功耗,更利于延長(zhǎng)筆記本的續(xù)航時(shí)間。 Sandy Bridge核芯顯卡還將提供DirectX 10.1的支持(上一代的Graphics Media Accelerator HD只支持DirectX 10,而下一代產(chǎn)品Ivy Bridge將支持Direct 11),而其高清功能也將得到進(jìn)一步改進(jìn)。除此之外,Sandy Bridge也帶來(lái)了更廣闊的核芯顯卡應(yīng)用――其核芯顯卡將全面支持OpenCL 1.1,提供對(duì)通用計(jì)算的支持。 2011年度影響力:★★★★ Intel第二代核芯顯卡性能相比G45顯示芯片高出一倍,輕松支持高清與視頻轉(zhuǎn)碼。新的核芯顯卡采用32納米工藝制程同時(shí)制程睿頻2.0加速技術(shù),這大大提升了整合平臺(tái)的性能。核芯顯卡的發(fā)布豐富了2011年DIY市場(chǎng),同時(shí)為高清數(shù)碼提出了解決方案。媒體加速:助SNB處理器一臂之力??? 第二代英特爾智能酷睿處理器集成的GPU圖形核心分為兩大版本,分別擁有6個(gè)、12個(gè)EU。首批發(fā)布的移動(dòng)版全部是12個(gè)EU,桌面版則根據(jù)型號(hào)不同而有兩種配置,高端12個(gè)、低端6個(gè)。得益于每個(gè)EU吞吐量翻番、運(yùn)行頻率更高、共享三級(jí)緩存等特點(diǎn),即使只有六個(gè)的時(shí)候性能也會(huì)相當(dāng)令人滿意。 得益于以上種種升級(jí)與改進(jìn),SandyBridge可輕而易舉地支持立體3D藍(lán)光電影播放和高清在線電視。為消費(fèi)者提供更優(yōu)異、更清晰的畫(huà)面,同時(shí)提供所有這些性能的同時(shí)卻更加省電和節(jié)省電池用量。值得一提的是,SandyBridge還擁有全新、實(shí)用的技術(shù),實(shí)現(xiàn)超出常規(guī)和預(yù)期的速度和數(shù)據(jù)傳送的提升。其中的英特爾無(wú)線顯示技術(shù)(Intel WirelessDisplay)即可將高清內(nèi)容無(wú)線傳輸至大屏幕電視。 在媒體特性等方面,2011年SNB架構(gòu)酷睿家族平臺(tái)同上一代產(chǎn)品相比也有著很大的突破。其中全新的酷睿家族平臺(tái)能夠支持雙視頻解碼,在顏色控制,HDMI輸出等方面也有提升。同時(shí)SNB中還有一個(gè)媒體處理器,專門負(fù)責(zé)視頻解碼、編碼。新的硬件加速解碼引擎中,整個(gè)視頻管線都通過(guò)固定功能單元進(jìn)行解碼,Intel表示SNB在播放視頻的時(shí)候功耗可降低一半。 這種多媒體邏輯和AMD/NVIDIA的GPU設(shè)計(jì)非常相似,而之前Intel是一直使用CPU邏輯進(jìn)行多媒體視頻操作的,尤其是編碼方面。Sandy Bridge的這個(gè)媒體處理器讓我們有些迷惑:這明顯就是Intel的硬件編碼/解碼方案,藍(lán)色巨頭似乎悄悄的放棄了繼續(xù)使用x86 CPU+軟件在視頻處理上與NVIDIA那些怪獸級(jí)別GPU的硬件解碼、編碼對(duì)抗。 2011年度影響力:★★☆ ??? Intel媒體加速設(shè)計(jì)大大的增強(qiáng)了酷睿處理器的媒體播放性能,成為2011年酷睿處理器新技術(shù)中不可或缺的“功臣”。高效轉(zhuǎn)碼:Intel支持Quick Sync Video ??? 高速視頻同步乍聽(tīng)起來(lái)似乎并不是特別易懂,不過(guò)如果說(shuō)是視頻編解碼技術(shù)應(yīng)該就能夠好理解的多了。第二代英智能酷睿處理器有一項(xiàng)名為Quick Sync Video(高速視頻同步)的功能,該功能便是英特爾HD顯卡所具備的最新視頻轉(zhuǎn)碼功能。 雖然視頻轉(zhuǎn)碼并非新鮮事,在NVIDIA或者是AMD的顯卡中都能夠很好的支持,不過(guò)英特爾之前的集成顯卡完全只能依靠CPU軟解碼。 在新一代HD顯卡上,英特爾加強(qiáng)了核芯顯卡的通用計(jì)算能力,增加了對(duì)視頻轉(zhuǎn)碼的支持,縮短了轉(zhuǎn)換時(shí)間的消耗。英特爾Quick Sync Video(高速視頻同步)技術(shù)通過(guò)處理器的硬件解碼來(lái)進(jìn)行運(yùn)算,讓視頻轉(zhuǎn)換變得更加輕松。 在最新的Media Converter 7中,我們已經(jīng)能夠看到該軟件對(duì)Intel Quick Synv Video(高速視頻同步)技術(shù)的支持。該軟件能夠調(diào)節(jié)視頻轉(zhuǎn)碼所使用的處理器的核心數(shù)量,同時(shí)能夠自動(dòng)識(shí)別處理器是否能夠支持高速視頻同步。同時(shí)該軟件能夠支持將普通片源轉(zhuǎn)換為3D效果,英特爾具備高速視頻同步技術(shù)的處理器產(chǎn)品無(wú)疑能夠提供更好的選擇。 2011年度影響力:★★★ 可以看出,第二代英特爾智能酷睿處理器的全線產(chǎn)品均能夠支持Quick Sync Video(高速視頻同步)技術(shù),這無(wú)疑為消費(fèi)者們帶來(lái)了更好的體驗(yàn),也正是高速視頻同步技術(shù)的出現(xiàn)令第二代英特爾智能酷睿處理器成為一款劃時(shí)代的產(chǎn)品奠定了更多基礎(chǔ)。犀利加速度:睿頻加速2.0 ??? 第一代Turbo Boost睿頻加速技術(shù)利用處理器核心空閑時(shí)的TDP,轉(zhuǎn)移到正在全速運(yùn)算的核心之上,提高該核心的或者多個(gè)核心的頻率以換取更高的性能。該技術(shù)的運(yùn)用進(jìn)一步提高了處理器的智能化,也在節(jié)能的同時(shí)提高了處理器的運(yùn)行效率。2011年新睿頻技術(shù)發(fā)布,睿頻技術(shù)進(jìn)入2.0時(shí)代。 第二代睿頻加速技術(shù)其實(shí)可以算作是第一代睿頻加速技術(shù)的加強(qiáng)版,主要加強(qiáng)了在多核心情況下處理器核心頻率能夠進(jìn)一步提高。說(shuō)的簡(jiǎn)單一些就是多核心下原有第一代可能提高1個(gè)倍頻,在二代情況下有可能提高的是2個(gè)倍頻甚至更多。這也就是說(shuō)在第二代睿頻加速技術(shù)的幫助下,無(wú)論是單線程還是多線程Sandy Bridge處理器都可以獲得非常優(yōu)秀的性能表現(xiàn)。即使是主頻較低的產(chǎn)品。 現(xiàn)有處理器都是假設(shè)一旦開(kāi)啟動(dòng)態(tài)加速,就會(huì)達(dá)到TDP限制,但事實(shí)上并非如此,處理器不會(huì)立即變得很熱,而是有一段時(shí)間發(fā)熱量距離TDP還差很多。SNB利用這一點(diǎn)特性,允許單元控制單元(PCU)在短時(shí)間內(nèi)將活躍核心加速到TDP以上,然后慢慢降下來(lái)。PCU會(huì)在空閑時(shí)跟蹤散熱剩余空間,在系統(tǒng)負(fù)載加大時(shí)予以利用。處理器空閑的時(shí)間越長(zhǎng),能夠超越TDP的時(shí)間就越長(zhǎng),但最長(zhǎng)不超過(guò)25秒鐘。所以第二代睿頻加速實(shí)際上就是PCU*單元不斷監(jiān)測(cè)CPU內(nèi)每個(gè)核心的狀態(tài),一旦有一個(gè)或多個(gè)多個(gè)內(nèi)核處于Unactive狀態(tài),PCU就會(huì)自動(dòng)提升處于Active狀態(tài)的內(nèi)核的運(yùn)行頻率,直到達(dá)到TDP限制。 同時(shí)由于核芯顯卡也整合在同一芯片,因此Sandy Bridge架構(gòu)也把核芯顯卡的TDP納入睿頻加速的超頻空間。當(dāng)中包括3D Processing Unit、Execution Units及Media Processing Unit,當(dāng)它們閑置時(shí)會(huì)把TDP的超頻空間也轉(zhuǎn)化給處理單元,反之處理單元閑置也可把TDP變成圖形單元的超頻空間。(PCU:Intel專門在CPU內(nèi)部設(shè)計(jì)了PCU(Power Control Unit,功耗控制)單元,PCU會(huì)以1ms(每秒1000次)的速度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)這四個(gè)核心的溫度、電流及功耗等參數(shù)。 2011年度影響力:★★★★ 睿頻2.0技術(shù)讓酷睿處理器更加智能,新技術(shù)助新SNB處理器性能提升顯著。2011年睿頻2.0讓用戶體驗(yàn)到了科技的魅力,穩(wěn)固了智能睿頻道路的未來(lái)。 ?