2011年度CPU的技术回顾
转眼间2011年年底到来,回顾今年DIY行业很多难忘瞬间都有一个让人惊喜的事件发生。处理器在今年的发展可喜可贺,Intel和AMD两家都将自己最新的技术产品发布。两家新产品具有更加先进的架构、技术以及更低的功耗设计。 Intel和AMD两大厂商都拿出自己多年的研发产品,这些新产品拥有很多让人惊喜的新技术。温故而知新,下面就请读者与我共同回顾2011年处理器十大技术,让我们共同关注下那些影响了整个PC界的革新和进步。Sandy Bridge架构:创新整合 其实从高级层面角度看,SNB架构只是一次进化,但是如果看看Nehalem/Westmere以来晶体管变化的规模,那就足以称得上是一次革命。从下面的图便可以看出英特尔第二代英智能酷睿处理器在核心架构较上代产品有了变化。 与上代产品相比,SNB的核芯显卡芯片与处理器完全集成在了一起,而内存控制器也进一步进行了集成。在SNB中,三级缓存依然延续。其中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,而L3缓存也依然采用的是共享式设计。英特尔第二代英智能酷睿处理器的酷睿i3、i5、i7依然可以通过对超线程技术的支持与否而划分定位。 Intel第二代英智能酷睿处理器产品的三级缓存由核心完全共享,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。优秀的架构所赋予的诸多全新特性为新酷睿家族处理器提供了强大的性能保证。当然,在英特尔第二代英智能酷睿处理器身上还有许许多多的变化,下面就让我们更加细致的来一起了解。 2011年度影响力:★★★★☆ Intel2011年发布的SNB架构采用32纳米工艺制程、支持超线程技术、睿频2.0技术、AVX指令集加入、内置第二代核芯显卡这一切都说明Intel开始走整合路线,未来Intel将会发布第三代第四代整合架构。 Intel核芯显卡:画龙点睛 Intel在第二代智能酷睿处理器上重点提出了“核芯显卡”的概念――核芯显卡和传统意义上的集成显卡并不相同。目前电脑平台采用的图形解决方案主要有“独立”和“集成”两种,前者拥有单独的图形核心和独立的显存,能够满足复杂庞大的图形处理需求,并提供高效的视频编码应用;集成显卡则将图形核心以单独芯片的方式集成在主板上,并且动态共享部分系统内存作为显存使用,因此能够提供不错的图形处理能力,以及较为流畅的编码应用。 相对于前两者,核芯显卡则将图形核心整合在处理器当中,进一步加强了图形处理的效率,并把集成显卡中的“处理器+南桥+北桥(图形核心+内存控制+显示输出)”三芯片解决方案精简为“处理器(处理核心+图形核心+内存控制)+主板芯片(显示输出)”的双芯片模式,有效降低了核心组件的整体功耗,更利于延长笔记本的续航时间。 Sandy Bridge核芯显卡还将提供DirectX 10.1的支持(上一代的Graphics Media Accelerator HD只支持DirectX 10,而下一代产品Ivy Bridge将支持Direct 11),而其高清功能也将得到进一步改进。除此之外,Sandy Bridge也带来了更广阔的核芯显卡应用――其核芯显卡将全面支持OpenCL 1.1,提供对通用计算的支持。 2011年度影响力:★★★★ Intel第二代核芯显卡性能相比G45显示芯片高出一倍,轻松支持高清与视频转码。新的核芯显卡采用32纳米工艺制程同时制程睿频2.0加速技术,这大大提升了整合平台的性能。核芯显卡的发布丰富了2011年DIY市场,同时为高清数码提出了解决方案。媒体加速:助SNB处理器一臂之力 第二代英特尔智能酷睿处理器集成的GPU图形核心分为两大版本,分别拥有6个、12个EU。首批发布的移动版全部是12个EU,桌面版则根据型号不同而有两种配置,高端12个、低端6个。得益于每个EU吞吐量翻番、运行频率更高、共享三级缓存等特点,即使只有六个的时候性能也会相当令人满意。 得益于以上种种升级与改进,SandyBridge可轻而易举地支持立体3D蓝光电影播放和高清在线电视。为消费者提供更优异、更清晰的画面,同时提供所有这些性能的同时却更加省电和节省电池用量。值得一提的是,SandyBridge还拥有全新、实用的技术,实现超出常规和预期的速度和数据传送的提升。其中的英特尔无线显示技术(Intel WirelessDisplay)即可将高清内容无线传输至大屏幕电视。 在媒体特性等方面,2011年SNB架构酷睿家族平台同上一代产品相比也有着很大的突破。其中全新的酷睿家族平台能够支持双视频解码,在颜色控制,HDMI输出等方面也有提升。同时SNB中还有一个媒体处理器,专门负责视频解码、编码。新的硬件加速解码引擎中,整个视频管线都通过固定功能单元进行解码,Intel表示SNB在播放视频的时候功耗可降低一半。 这种多媒体逻辑和AMD/NVIDIA的GPU设计非常相似,而之前Intel是一直使用CPU逻辑进行多媒体视频操作的,尤其是编码方面。Sandy Bridge的这个媒体处理器让我们有些迷惑:这明显就是Intel的硬件编码/解码方案,蓝色巨头似乎悄悄的放弃了继续使用x86 CPU+软件在视频处理上与NVIDIA那些怪兽级别GPU的硬件解码、编码对抗。 2011年度影响力:★★☆ Intel媒体加速设计大大的增强了酷睿处理器的媒体播放性能,成为2011年酷睿处理器新技术中不可或缺的“功臣”。高效转码:Intel支持Quick Sync Video 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。 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。 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。 2011年度影响力:★★★ 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。犀利加速度:睿频加速2.0 第一代Turbo Boost睿频加速技术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。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。2011年新睿频技术发布,睿频技术进入2.0时代。 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。 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。 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。 2011年度影响力:★★★★ 睿频2.0技术让酷睿处理器更加智能,新技术助新SNB处理器性能提升显著。2011年睿频2.0让用户体验到了科技的魅力,稳固了智能睿频道路的未来。