重装三剑客——从英特尔三块新CPU谈起
趋势观察
2007年4月底,Intel低调发布了三款新处理器——E6320、E6420和E4400。与E6300和E6400相比,E6320和E6420的二级缓存由2MB增加到4MB,具备2MB二级缓存的E4400将成为低端市场的新军。很多读者都在关心,这几款处理器有何技术特点,它们对Intel的整个产品线的战略布局又有什么意义呢?
4MB二级缓存成高端标配
Pentium D曾一度被AMD的Athlon64 X2打得抬不起头来,而随着Intel酷睿2(Core 2 Duo)这一代产品的上市,格局有所改变。为何台式机上只有Core 2 Duo,没有Core Duo呢?
大家知道,Core Duo一代是2006年1月首先在笔记本电脑平台上推出的产品,采用Yonah微架构,65nm制程,使用了共享式2MB二级缓存,该缓存被称作SmartCache,能改善双核之间的通讯,同时提升数据处理能力。
于是英特尔新一代桌面处理器和后续移动处理器便被命名为Core 2 Duo。Core架构拥有双核心、64bit指令集等技术,使用65nm制造工艺生产,支持36bit的物理寻址和48bit的虚拟内存寻址,支持包括SSSE3在内的Intel所有扩展指令集。Core微架构的每个内核拥有32KB的一级指令缓存、32KB的双端口一级数据缓存,两个内核共同拥有2MB或4MB的共享式二级缓存。
相对于前代的NetBurst架构,新架构具备Wide Dynamic Execution(宽动态指令执行)、Advanced Digital Media Boost(高级数字媒体增强)、Intelligent Power Capability(智能电源管理)、Smart Memory Access(智能缓存加速)以及Advanced Smart Cache(智能缓存技术)等技术特点。

而E6000系列作为Core 2 Duo系列中的台式主流产品,从一推出,便有两种不同二级缓存的产品,一种是2MB二级缓存的产品,如E6300、E6400。以E6300处理器为例,它采用65nm制造工艺、双核心设计,核心代号Conroe,LGA775接口,主频为1.86GHz;外频为266MHz,倍频为7×;一级数据缓存为32KB,二级缓存为2MB;1066MHz前端总线,支持MMX、SSE、SSE2、SSE3、SSSE3、SSE4(未来)多媒体指令集,以及EM64T 64位运算指令集、Virtualization(虚拟化)技术。除了二级缓存只有2MB之外,它和二级缓存为4MB的E6600、E6700等产品并没有本质区别。
但也正是这样,很多用户怀疑E6300、E6400是65nm生产工艺初期品质不良的E6600、E6700等产品在屏蔽二级缓存后的产物。虽然E6300性能同样强劲,但随着竟争的需求和Intel生产工艺水平的不断提高,推出E6300、E6400等产品的4MB二级缓存版产品势在必行。
E6420和E6320将成主流
Core 2微架构毫无疑问是一个优秀的设计,在任何方面都比它的前任有提升,性能功耗比更出色,Intel很可能在今后两三年内都将它作为主推平台。
从2006年年底开始,Intel便着手将E6300、E6400的步进从B2升级到了L2,升级后的处理器CPU ID从6F6变成6F2,最高待机功耗则由22W降低到12W,同时更新后的L2封装可以向下兼容B2封装。早期E6300、E6400的核心与E6600等Conroe核心的产品一样,核心晶体管数量为2.91亿个,核心面积为143平方毫米——这就进一步证明了早期市场上流通的E6300、E6400并非是原生2MB的Conroe,而是由4MB版本产品在成本控制或屏蔽二级缓存之后而得来的产品。

而新的L2步进的E6300、E6400则是原生2MB的产品,核心晶体管数量为1.67亿,核心面积为111平方毫米。核心晶体管数量少和面积减小,使得处理器发热量更少,更易控制成本,让生产更容易。并且很多L2步进的E6300/E6400都可以轻松超到450MHz外频。而两者的主要区别在于L2步进的E6300/E6400的CPU顶盖上的编号为“SL9SA和SL9T9”,而B2步进的编号则为“SL9TA和SL9S9”。
当然,不管是原生还是屏蔽,2MB二级缓存肯定不是以E6300、E6400为代表的E6000系列的最终归宿。同E6600、E6700一样达到4MB二级缓存才是它们的最终归宿,于是E6420和E6320应运而生。从实测上可以看出Core 2 Duo E6420和E6320并没有加入新的技术,它们只是拥有4MB二级缓存的“Conroe”核心处理器,Intel把它们的频率设定在了2.13GHz和1.86GHz。它们与E6400和E6300唯一的区别就是二级缓存的倍增。
小知识:
从CPU的发展历程来看。早期Pentium 4的二级缓存仅为256KB。Northwood核心的Pentium 4则采用了512KB的全速二级缓存,Prescott核心P4则拥有1MB的二级缓存,Prescott 2MB核心P4则进一步将二级缓存提升到2MB,Pentium D 9XX系列处理器更采用了先进的65nm生产工艺,拥有2MB×2(4MB)的二级缓存。所以,从Intel处理器的发展历程来看,主流的“扣肉”桌面处理器的二级缓存没有理由还低于上一代的Pentium D 9XX系列。
从实测来看,二级缓存增加到“标准的”4MB以后的E6420和E6320,在处理器的性能上确实有所提升,在主要的测试项目上都有所提高,特别是Office办公性能和游戏测试的提升幅度更大(《QUAKE4》、《F.E.A.R》等),Excel 2007测试中,E6420领先E6400达27%左右。在实际选用时,对于游戏发烧友或者多媒体制作专业用户来说,拥有更大二级缓存的E6420和E6320处理器对他们的吸引力无疑更大,在高负荷的运算中,更大容量的二级缓存能够为处理器带来3%~10%的性能提升。
此外,在价格上,E6420和E6320售价和此前的老产品持平,真可谓“加量不加价”,Intel计划用它们来逐步取代只有2MB二级缓存的E6400和E6300。
E4400丰富入门级产品线
桌面酷睿2处理器主要分为E8000、E6000和E4000三个系列,通过频率、二级缓存、前端总线的不同和是否支持VT等附加技术来进行定位。中低端的E4000系列把前端总线降到了800MHz,并去掉了VT等附加技术,定位于平价市场,类似于以前的Pentium D 805/915双核处理器的定位,不过更低的前端总线反而更加有利于超频,它很可能会成为新一代的“Pentium D 805/915”。
最先上市的E4000系列产品是Core 2 Duo E4300,它所采用的Allendale核心与Conroe核心的差别主要是——
①Allendale核心酷睿2的二级缓存为原生2MB,而Conroe核心酷睿2则为2MB/4MB二级缓存。除了共享式二级缓存被削减到2MB之外,Allendale核心与Conroe核心几乎完全一样,可以说就是Conroe核心的简化版。当然由于二级缓存上的差异,在频率相同的情况下Allendale核心性能会稍逊于Conroe核心。
②Allendale核心酷睿2默认外频仅为200MHz,前端总线频率为800MHz,而Conroe核心酷睿2则为266MHz和1066MHz。由于外频更低,相应的,差不多频率的Allendale核心酷睿2倍频肯定比Conroe产品更高。
③Allendale核心酷睿2不支持主要面向服务器等企业级应用技术Intel Virtualization Technology(Intel虚拟化技术)。虚拟化技术与多任务以及超线程技术完全不同。多任务是指在一个操作系统中多个程序同时运行,而在虚拟化技术中,则可以同时运行多个操作系统,而且每一个操作系统中都有多个程序运行,每一个操作系统都运行在一个虚拟的CPU或者是虚拟主机上;而超线程技术只是单CPU模拟双CPU来平衡程序运行性能,这两个模拟出来的CPU是不能分离的,只能协同工作。

为了丰富Core 2 Duo E4000系列处理器阵营,Intel发布了型号为E4400的新处理器,后期还计划发布E4500。该系列产品核心面积为111平方毫米,晶体管数量为1.67亿个。产品采用65nm制程工艺,核心为Allendale,接口为LGA775。核心电压为0.85V~1.35V,内部最大工作电流可达75A,最高温度达61.4摄氏度,步进版本为D0,支持MMX、SSE、SSE2、SSE3、SSSE3、EM64T、XD-bit(硬件防毒)指令集等,多媒体性能更出众。外频为200MHz,前总线为800MHz,采用2×32KB一级数据缓存和2×32KB指令缓存,二级缓存容量为2MB。

其中E4400主频2.0GHz,千颗批发价为133美元。E4500则定在第三季度推出,主频2.2GHz,二级缓存和前端总线保持不变,预计千颗批发价133美元,E4400到时候将降至113美元。第三季度,原价113美元的E4300将渐淡出市场。
虽然在外频上要明显低于E6000系列,但E4000在整体性能上并不是远逊于前者,E6320仅在3D游戏和办公应用方面略微快于E4400。在对CPU主频的要求相对较高的图片、声音、视频编辑和最终渲染等项目测试中,由于多数E4000系列产品可以很轻松地超到266MHz乃至更高外频,所以它并不逊色于前者。由于E4400比E6320大约便宜30美元,所以它对用户的吸引力还是很大的。而且由于Allendale的二级缓存所占用的晶体管数只有Conroe核心的60%,所以可让该系列处理器的切割成本降低20%以上,相信未来基于Allendale核心的处理器的价格很快会大幅降低。
总结
随着双核处理器价格战、性能战的日趋激烈,酷睿2处理器的价格是否能做到快速降价,性能是否能保持固有优势,已成为Intel近期的主要战略目标。“加量不加价”的4MB二级缓存的E6420和E6320的出现将继续为Intel把持主流双核处理器性能王者之位;而包含E4400在内的全新的E4000系列产品,则具备更好的性价比,加上它优异的超频能力,相信它肯定将成为Pentium D系列产品的最好替代者。未来的中低端处理器市场竟争亦将由此而更精彩。