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上个月,英特尔正式推出采用最新45纳米制程的多款处理器,再次巩固自己在桌面级处理器上的优势。本次推出的处理器多数属于服务器领域,但也包括了款面向台式机发烧友的Core 2 Extreme QX9650四核处理器。究竟它比前段时间我们介绍过的同样采用45纳米制程的双核处理器强多少呢7本文将带给你答案!
今年9月下,我们曾经给大家介绍了英特尔的秘密武器——代号Penryn的45纳米处理器。不过,当时介绍的那款产品仅仅是Penryn家族中的双核主流版本,旗舰——Core 2 Extreme Qx9650。Core 2 ExtremeQX9650的核心代号为Yorkfield,主频为3GHz,前端总线1333MHz,9倍频,拥有6MB×2二级缓存。
进入酷睿微架构以米,英特尔总共已经发布了5款至尊版处理器,它们分别是Core 2 Extreme X6800、QX6700、OX6800、QX6850和本次发布的QX9650。除了最早的X6800是Conroe核心的双核处理器以外,其他的4款郜是四核处理器。
英特尔45纳米制程的新特性
我们知道,先进的45纳米制造工艺是新处理器最重要的特色之一。最新的45纳米制程可以让英特尔处理器的晶体管密度提升至原来的2倍,例如其处理器中的硅核尺寸由65纳米产品的143平方毫米减小到107平方毫米,减小幅度达25%。即使如此,45纳米的新一代双核心酷睿2处理器由于提供了6MB二级缓存,其内含的晶体管数量高达4.1亿个,而四核心版本更是高达8.2亿个,都创下历史新高。我们知道,越多的晶体管会让发热量以及电流泄漏问题更严重,因此仅仅是制造工艺的更新是不够的,新材料的运用才能解决漏电流过高的问题。
英特尔在新一代酷睿2处理器中采用了基于铪的High-k栅介质和金属栅极晶体管材料。此前,二氧化硅是最常见的晶体管栅介质材料,英特尔在上一代65纳米制程工艺下已经将晶体管二氧化硅栅介质的厚度压缩至1.2纳米,仅仅相当于几层原子的厚度,晶体管过薄的二氧化硅栅介质也使得其阻隔电流泄漏的能力降低,在高频率、高电压下会导致的漏电率大幅攀升。这也是_直困扰处理器频率提升的大难题。而使用High-k材料作为栅介质,同时以新型金属生产栅极(Metal Gate),不但拥有更好的绝缘性。可以使门漏电率降低10倍,同时正常的导电率也得以提高,从而可以降低整个晶体管的迟延周期,使晶体管的切换速度提升20%以上,开关电流也可以减小大约30%。漏电现象得到很好控制以后,将大幅度减小整个处理器的功耗,也为处理器在高频率下稳定工作提供了保证。
英特尔本次将新增的SSE4指令集作为重点,因为该指令集将在很大程度上提升酷睿2处理器在多媒体方面的性能,对视频编码和解码以及图片处理都会有明显的加速效果。目前,DivX 6.6/6.7、TMPGEnc和AdobePreiniere已经能够完全支持SSE4指令集,在2008年,还将有Sony Vegas、Pinnacle Studio Plus和MainConceptH.264 Encoder等知名多媒体软件开始支持SSE4,对于喜欢进行视频编辑的用户来说,新版酷睿2处理器确实会更加强大。
那么Core 2 Extreme QX9650究竟能有多强悍呢?实际测试最能说明问题。
测试平台:
处理器:Core 2 Extreme QX9650处理器
对比处理器:Core 2 Duo E6550、Penryn 2.33GHzES、Core 2 Extreme X6800处理器
内存:宇瞻DDR2 800 1GB内存×2
硬盘:WD Caviar SEl6 1600AAJS 160GB
显卡:GeForee 8600GTS和GeForce 8800 GT(仅用于DireceX 10游戏测试)
主板:技嘉GA-X38-D06主板
系统:Windows XP SP2、Windows Vista
测试点评
Penryn的综合性能更强
SYSmark 2007 Preview是BAPCo(The BusinessApplications Performance Corporation)推出的最新版本系统测试工具,它通过在真实的应用环境中运行应用软件来进行评估,其测试内容包括多线程情况,可以准确地衡量、比较系统间的性能差距。SYSmark 2007 Preview测试包含Adobe After Effects 7、Adobe ustratorCS2,Adobe Photoshop CS2、AutoDesk 3ds Max 8等10多个代表各种应用的常用软件,测试结束后会得到包括E-Learning(电子学习)、Office Productivity(办公生产力)、Video Creation(影像创作)和3D Modeling(三维造型)四个子项目得分以及总分。
在SYSmark2007测试中,Core 2 Extreme QX9650比以前我们测试的Penryn 2.33GHz处理器分数提升了15.9%,与频率接近的双核X6800相比,分数则提升了9.8%。仔细分析各个测试子项目,四核心的Core 2Extreme QX9650在Video Creation和3D Modeling项目中的得分比较高,但在Office Productivity和E-Learning方面则没有太太的优势,因此整体成绩提升并不太高。由此可以看出,Penryn处理器的架构优化主要还是针对图形和视频方面,而四核心在SYSMark2007中并没有体现出明显的优势。这也符合实际情况,大多数用户不会开启非常多的线程,而且大多数软件也没有对四核处理器进行专门优化,因此双核处理器在实际应用时的感受和四核心处理器并没有太大区别。
运算能力得以提升
Sandra 2007测试主要侧重于处理器的数学运算能力、多媒体处理能力、多核效率以及内存与缓存的效率,同时该软件也针对4核心进行过专门优化。从测试成绩可以看出,在普通的数学运算中,四核心处理器的得分几乎是双核心的一倍。在涉及SSE指令集时,Penryn处理器的优势也十分明显。2.33GHz的双核心Penryn就已经接近,2.93GHz的X6800,Core 2 Extreme Qx9650的得分最高更是达到x6800的2.35倍。说明增强型酷睿微架构在涉及SSE系列指令集的应用中优化效果会比较明显。在多核心效率方面,四核心处理器的内部带宽几乎是双核心处理器的两倍,而内核延迟也降低了不少。
在考察计算能力的Super PI测试中,由于并非多线程,因此多核心对结果不会产生影响。Core 2 Extreme QX9650的成绩比X6800领先了2秒多,而它们的频率仅相差70MHz,更具效率的缓存架构应该是其获得领先的原因。在WinRAR测试中,多核心的优势则得以体现。
2D、3D渲染有优势
3DMark06测试主要是针对系统的图形性能部分,其中的CPU测试项目是完全利用CPU来实时渲染一个3D游戏场景。测试结果显示,Core 2 Extreme QX9650的得分比X6800提升了89.5%,可见在某些3D游戏中,如果需要处理器来辅助渲染画面,四核心处理器还是有用武之地的。在运用Cinebeneh 10R来渲染图片时,四核心Core 2 Extreme QX9650的得分是双核心X6800的两倍,意味着它可以节省至少一半的渲染时间,对于平面设计的图形工作站来说,Core 2 Extreme QX9650也更具效率。
视频编辑优势明显
除了专门的测试软件以外,我们还选择了多款应用软件进行实际测试。从测试结果来看,支持iSSE4的Penryn处理器在视频编码方面的优势最大。由于DivX 6.7已经支持iSSE4指令集,因此可以很好地发挥新技术的功效。Core 2 Extreme QX9650可以比X6800节省了35%的时间。在TMPGEne测试中,它同样可以节省了27%的时间。这里面既有四核心的功劳,SSE4的优化效果也不可忽视。
游戏表现各有不同
目前游戏的绝大多数图形处理功能都已经交由显卡处理,处理器的主要任务是AI计算和软件物理加速引擎运算等等,因此我们先使用了对显卡要求不高的《DOOM3》低分辨率模式来测试各款处理器的差别,最大限度地体现处理器的运算能力与缓存效率。结果Qx9650的得分可以比X6800处理器提升18%。但在最新的DirectX 10游戏中,即使我们将分辨率提升到1920×1080,在高画质下也没有明显体现出两者之间的差距(上次测试时这些游戏尚未正式发布,因此有两款处理器没有DireetX 10游戏的得分)。相信购买QX9650处理器的用户不可能为了体现处理器的优势而去开低画质,所以如果你希望获得更快的游戏速度和更好的游戏画面,目前还是应该以升级显卡为主。
四核心QX9650超频很好,很强大
英特尔的至尊版处理器是不锁定倍频的,QX9650也不例外。我们在室温20摄氏度环境下,采用标配风冷散热器,将电压由标准的1.25V提升至1.40V左右即可轻松将OX9650处理器超频到4GHz。虽然这不是什么世界纪录,但考虑到四核心处理器的功耗是双核心的2倍,能达到这样的水准已经相当不容易。要知道,上次我们测试的双核Penryn处理器样品在风冷散热时最高也只能稳定运行在3.71GHz。而此时处理器的发热量并不算大,散热器温热,监控温度显示为接近50摄氏度,新制程工艺的优势可见一斑。
在超频的方式方面,我们选择了稳妥的外频333MHz×12倍频模式。毕竟这样超频不用增加系统其它配件的负担,使用起来也更加安全。测试中我们曾经改用外频400MHz×10倍频模式,但并不稳定,对内存和主板的要求要高很多。所以,如果你希望长期超频使用,还是选择直接超倍频的方式比较好。
45纳米制程控制功耗
从最新的资料来看,Core 2 Extreme QX9650的TDP功耗高达130W,和QX6850一样。但实际使用中,如果你打开EIST等节能选项,QX9650整个平台在待机状态下的功耗也只有103w,满负载时的功耗则为153w,超频后的功耗则为207W。而X6800平台超频前的功耗就达到了115w,满载时达到160w。可见新工艺的功耗控制真的很成功,但如果频率过高,功耗增加还是很明显。
综述
Core 2 Extreme系列处理器一直是英特尔的旗舰级产品,因此QX9650的性能无疑是目前英特尔平台最强大的。新制程和新材料的应用,使得QX9650的功耗比以往的产品有所下降。而增强型酷睿微架构又使它在多媒体视频图形处理方面的性能有所提升,对于骨灰级发烧友和个人图形工作站用户来说,确实极具诱惑力。但如果你只是为了玩游戏,还是那句话:现在显卡才是真正对游戏速度影响最大的配件,顶级处理器的影响仅仅是锦上添花。
目前英特尔的首批45纳米晶圆仅由位于美国亚利桑那州的Fab-32工厂负责量产,产能受限。位于以色列的Fab-28工厂预计将于2008年上半年投产,而英特尔其他工厂也将陆续进行改建,以适应市场对45纳米处理器的需求。有限的产能使得英特尔首批45纳米产品主要针对利润率高的服务器处理器和顶级桌面处理器领域,并没有涉及出货量最大的主流桌面处理器。普通玩家现在还买不到主流45纳米处理器,至少要等到明年第一季度甚至更晚。
Core 2 Extreme QX9650的推出时间赶在AMDSpider平台之前,主要是为了提前在市场上巩固自己的领袖地位,零售价也定在999美元。不过AMD的羿龙处理器也不是省油的灯,号称在同频率下性能可以比老款Athlon 64 X2提升25%。虽然目前羿龙FX系列处理器还没有推出,但它的优势可能不仅仅是处理器本身,还包括全新的CrossFire X平台,未来图形方面的性能肯定会被融入羿龙处理器与酷睿2处理器竞争之中。究竟AMD K10核心和英特尔Penryn核心处理器谁会更受玩家青睐,目前还无法定论。但无论如何,当历史走到2007年末的时候,处理器领域新的剧烈碰撞再次开始,骨灰级玩家们又该准备“银子”来体验更强悍的电脑了。
今年9月下,我们曾经给大家介绍了英特尔的秘密武器——代号Penryn的45纳米处理器。不过,当时介绍的那款产品仅仅是Penryn家族中的双核主流版本,旗舰——Core 2 Extreme Qx9650。Core 2 ExtremeQX9650的核心代号为Yorkfield,主频为3GHz,前端总线1333MHz,9倍频,拥有6MB×2二级缓存。
进入酷睿微架构以米,英特尔总共已经发布了5款至尊版处理器,它们分别是Core 2 Extreme X6800、QX6700、OX6800、QX6850和本次发布的QX9650。除了最早的X6800是Conroe核心的双核处理器以外,其他的4款郜是四核处理器。
英特尔45纳米制程的新特性
我们知道,先进的45纳米制造工艺是新处理器最重要的特色之一。最新的45纳米制程可以让英特尔处理器的晶体管密度提升至原来的2倍,例如其处理器中的硅核尺寸由65纳米产品的143平方毫米减小到107平方毫米,减小幅度达25%。即使如此,45纳米的新一代双核心酷睿2处理器由于提供了6MB二级缓存,其内含的晶体管数量高达4.1亿个,而四核心版本更是高达8.2亿个,都创下历史新高。我们知道,越多的晶体管会让发热量以及电流泄漏问题更严重,因此仅仅是制造工艺的更新是不够的,新材料的运用才能解决漏电流过高的问题。
英特尔在新一代酷睿2处理器中采用了基于铪的High-k栅介质和金属栅极晶体管材料。此前,二氧化硅是最常见的晶体管栅介质材料,英特尔在上一代65纳米制程工艺下已经将晶体管二氧化硅栅介质的厚度压缩至1.2纳米,仅仅相当于几层原子的厚度,晶体管过薄的二氧化硅栅介质也使得其阻隔电流泄漏的能力降低,在高频率、高电压下会导致的漏电率大幅攀升。这也是_直困扰处理器频率提升的大难题。而使用High-k材料作为栅介质,同时以新型金属生产栅极(Metal Gate),不但拥有更好的绝缘性。可以使门漏电率降低10倍,同时正常的导电率也得以提高,从而可以降低整个晶体管的迟延周期,使晶体管的切换速度提升20%以上,开关电流也可以减小大约30%。漏电现象得到很好控制以后,将大幅度减小整个处理器的功耗,也为处理器在高频率下稳定工作提供了保证。
英特尔本次将新增的SSE4指令集作为重点,因为该指令集将在很大程度上提升酷睿2处理器在多媒体方面的性能,对视频编码和解码以及图片处理都会有明显的加速效果。目前,DivX 6.6/6.7、TMPGEnc和AdobePreiniere已经能够完全支持SSE4指令集,在2008年,还将有Sony Vegas、Pinnacle Studio Plus和MainConceptH.264 Encoder等知名多媒体软件开始支持SSE4,对于喜欢进行视频编辑的用户来说,新版酷睿2处理器确实会更加强大。
那么Core 2 Extreme QX9650究竟能有多强悍呢?实际测试最能说明问题。
测试平台:
处理器:Core 2 Extreme QX9650处理器
对比处理器:Core 2 Duo E6550、Penryn 2.33GHzES、Core 2 Extreme X6800处理器
内存:宇瞻DDR2 800 1GB内存×2
硬盘:WD Caviar SEl6 1600AAJS 160GB
显卡:GeForee 8600GTS和GeForce 8800 GT(仅用于DireceX 10游戏测试)
主板:技嘉GA-X38-D06主板
系统:Windows XP SP2、Windows Vista
测试点评
Penryn的综合性能更强
SYSmark 2007 Preview是BAPCo(The BusinessApplications Performance Corporation)推出的最新版本系统测试工具,它通过在真实的应用环境中运行应用软件来进行评估,其测试内容包括多线程情况,可以准确地衡量、比较系统间的性能差距。SYSmark 2007 Preview测试包含Adobe After Effects 7、Adobe ustratorCS2,Adobe Photoshop CS2、AutoDesk 3ds Max 8等10多个代表各种应用的常用软件,测试结束后会得到包括E-Learning(电子学习)、Office Productivity(办公生产力)、Video Creation(影像创作)和3D Modeling(三维造型)四个子项目得分以及总分。
在SYSmark2007测试中,Core 2 Extreme QX9650比以前我们测试的Penryn 2.33GHz处理器分数提升了15.9%,与频率接近的双核X6800相比,分数则提升了9.8%。仔细分析各个测试子项目,四核心的Core 2Extreme QX9650在Video Creation和3D Modeling项目中的得分比较高,但在Office Productivity和E-Learning方面则没有太太的优势,因此整体成绩提升并不太高。由此可以看出,Penryn处理器的架构优化主要还是针对图形和视频方面,而四核心在SYSMark2007中并没有体现出明显的优势。这也符合实际情况,大多数用户不会开启非常多的线程,而且大多数软件也没有对四核处理器进行专门优化,因此双核处理器在实际应用时的感受和四核心处理器并没有太大区别。
运算能力得以提升
Sandra 2007测试主要侧重于处理器的数学运算能力、多媒体处理能力、多核效率以及内存与缓存的效率,同时该软件也针对4核心进行过专门优化。从测试成绩可以看出,在普通的数学运算中,四核心处理器的得分几乎是双核心的一倍。在涉及SSE指令集时,Penryn处理器的优势也十分明显。2.33GHz的双核心Penryn就已经接近,2.93GHz的X6800,Core 2 Extreme Qx9650的得分最高更是达到x6800的2.35倍。说明增强型酷睿微架构在涉及SSE系列指令集的应用中优化效果会比较明显。在多核心效率方面,四核心处理器的内部带宽几乎是双核心处理器的两倍,而内核延迟也降低了不少。
在考察计算能力的Super PI测试中,由于并非多线程,因此多核心对结果不会产生影响。Core 2 Extreme QX9650的成绩比X6800领先了2秒多,而它们的频率仅相差70MHz,更具效率的缓存架构应该是其获得领先的原因。在WinRAR测试中,多核心的优势则得以体现。
2D、3D渲染有优势
3DMark06测试主要是针对系统的图形性能部分,其中的CPU测试项目是完全利用CPU来实时渲染一个3D游戏场景。测试结果显示,Core 2 Extreme QX9650的得分比X6800提升了89.5%,可见在某些3D游戏中,如果需要处理器来辅助渲染画面,四核心处理器还是有用武之地的。在运用Cinebeneh 10R来渲染图片时,四核心Core 2 Extreme QX9650的得分是双核心X6800的两倍,意味着它可以节省至少一半的渲染时间,对于平面设计的图形工作站来说,Core 2 Extreme QX9650也更具效率。
视频编辑优势明显
除了专门的测试软件以外,我们还选择了多款应用软件进行实际测试。从测试结果来看,支持iSSE4的Penryn处理器在视频编码方面的优势最大。由于DivX 6.7已经支持iSSE4指令集,因此可以很好地发挥新技术的功效。Core 2 Extreme QX9650可以比X6800节省了35%的时间。在TMPGEne测试中,它同样可以节省了27%的时间。这里面既有四核心的功劳,SSE4的优化效果也不可忽视。
游戏表现各有不同
目前游戏的绝大多数图形处理功能都已经交由显卡处理,处理器的主要任务是AI计算和软件物理加速引擎运算等等,因此我们先使用了对显卡要求不高的《DOOM3》低分辨率模式来测试各款处理器的差别,最大限度地体现处理器的运算能力与缓存效率。结果Qx9650的得分可以比X6800处理器提升18%。但在最新的DirectX 10游戏中,即使我们将分辨率提升到1920×1080,在高画质下也没有明显体现出两者之间的差距(上次测试时这些游戏尚未正式发布,因此有两款处理器没有DireetX 10游戏的得分)。相信购买QX9650处理器的用户不可能为了体现处理器的优势而去开低画质,所以如果你希望获得更快的游戏速度和更好的游戏画面,目前还是应该以升级显卡为主。
四核心QX9650超频很好,很强大
英特尔的至尊版处理器是不锁定倍频的,QX9650也不例外。我们在室温20摄氏度环境下,采用标配风冷散热器,将电压由标准的1.25V提升至1.40V左右即可轻松将OX9650处理器超频到4GHz。虽然这不是什么世界纪录,但考虑到四核心处理器的功耗是双核心的2倍,能达到这样的水准已经相当不容易。要知道,上次我们测试的双核Penryn处理器样品在风冷散热时最高也只能稳定运行在3.71GHz。而此时处理器的发热量并不算大,散热器温热,监控温度显示为接近50摄氏度,新制程工艺的优势可见一斑。
在超频的方式方面,我们选择了稳妥的外频333MHz×12倍频模式。毕竟这样超频不用增加系统其它配件的负担,使用起来也更加安全。测试中我们曾经改用外频400MHz×10倍频模式,但并不稳定,对内存和主板的要求要高很多。所以,如果你希望长期超频使用,还是选择直接超倍频的方式比较好。
45纳米制程控制功耗
从最新的资料来看,Core 2 Extreme QX9650的TDP功耗高达130W,和QX6850一样。但实际使用中,如果你打开EIST等节能选项,QX9650整个平台在待机状态下的功耗也只有103w,满负载时的功耗则为153w,超频后的功耗则为207W。而X6800平台超频前的功耗就达到了115w,满载时达到160w。可见新工艺的功耗控制真的很成功,但如果频率过高,功耗增加还是很明显。
综述
Core 2 Extreme系列处理器一直是英特尔的旗舰级产品,因此QX9650的性能无疑是目前英特尔平台最强大的。新制程和新材料的应用,使得QX9650的功耗比以往的产品有所下降。而增强型酷睿微架构又使它在多媒体视频图形处理方面的性能有所提升,对于骨灰级发烧友和个人图形工作站用户来说,确实极具诱惑力。但如果你只是为了玩游戏,还是那句话:现在显卡才是真正对游戏速度影响最大的配件,顶级处理器的影响仅仅是锦上添花。
目前英特尔的首批45纳米晶圆仅由位于美国亚利桑那州的Fab-32工厂负责量产,产能受限。位于以色列的Fab-28工厂预计将于2008年上半年投产,而英特尔其他工厂也将陆续进行改建,以适应市场对45纳米处理器的需求。有限的产能使得英特尔首批45纳米产品主要针对利润率高的服务器处理器和顶级桌面处理器领域,并没有涉及出货量最大的主流桌面处理器。普通玩家现在还买不到主流45纳米处理器,至少要等到明年第一季度甚至更晚。
Core 2 Extreme QX9650的推出时间赶在AMDSpider平台之前,主要是为了提前在市场上巩固自己的领袖地位,零售价也定在999美元。不过AMD的羿龙处理器也不是省油的灯,号称在同频率下性能可以比老款Athlon 64 X2提升25%。虽然目前羿龙FX系列处理器还没有推出,但它的优势可能不仅仅是处理器本身,还包括全新的CrossFire X平台,未来图形方面的性能肯定会被融入羿龙处理器与酷睿2处理器竞争之中。究竟AMD K10核心和英特尔Penryn核心处理器谁会更受玩家青睐,目前还无法定论。但无论如何,当历史走到2007年末的时候,处理器领域新的剧烈碰撞再次开始,骨灰级玩家们又该准备“银子”来体验更强悍的电脑了。