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酷睿再度蜕变,新一代Core,i5+P55全体验

时间:2022-03-23 09:24:34 浏览次数:

Core i5是何方神圣?虽说有不少玩家对这个Intel跳票多次的CPU命名仍表示怀疑,但我们今天要给大家带来的却是实实在在的Core i5或者保守而准确地说是,Lynnfield核心的酷睿处理器的体验报告。于近期正式上市的这款处理器也是继Bloomfield核心Core i7上市后,Nehalem家族又一款重量级产品。这款神秘的处理器,能否将酷睿系列推向一个新的高潮,让我们从测试中慢慢体验……

主流性能再次刷新 Core i5驾临

记得Intel在2004年3月29日正式发布LGA 775处理器,到现在已经有五年多的时间了。随着新架构的出现,这个历时长久的接口将被更加先进的LGA 1156接口所取代,而新一代Core i5处理器的诞生,标志着Intel将最新的Nehalem微体系架构进入主流台式机市场,因此这款产品具有非凡的意义,下面让我们具体了解一下。

首先这次发布的Core i5采用的LGA 1156接口技术和之前发布的Core i7采用的LGA 366接口属于同一架构产品,无论采用的总线技术、处理器微架构都非常相似,而二者的区别主要体现在:LGA 1156接口处理器只集成了双通道内存控制器,相比LGA 1366处理器规格要相对低一些。而LGA 1156接口处理器和相对应的P55主板主要是针对未来高端主流级桌面平台,并将逐步取代目前高端LGA 775的定位。

这次为了让消费者从处理器型号直观了解处理器的性能好坏,此次Intel没有根据接口来区分产品系列,也就是说LGA 1156接口处理器也包括了Core i5和Corei7。消费者不要因为型号而认为只有Core i5采用LGA1156接口,Core i7就一定采用LGA 1366接口。

至于LGA 1156接口处理器的价格,首批上市的Core i5 750,Core i7 860及Core i7 870价格非常吸引人,特别是其中的Core i5 750价格只要1338元,在目前高端处理器中是相对平易近人的。由此可以预见,未来Nehalem微体系架构进入主流市场只是时间问题价格不再是其前进的桎梏。

小知识:LGA 1156处理器的安装方式也悄悄发生变化

处理器接口换了,安装方式也发生了很大的变化,主板接口一端的扣压方式由原来的金属杆受力变成了单个螺丝受力。用户在安装处理器的时候,只需要拨开金属杆按照顺序,最后扣压好就可以,这点显得非常人性化。

高端集成 Core i5整合主板北桥大部分功能

Intel去年11月发布的Core i7,搭配X58主板,它的工作方式如下图所示。CPU内部集成内存控制器,支持三通道DDR3内存,CPU内部各核心采用全新的QPI总线进行通信,另外CPU必须搭配北桥X58芯片组,它通过PCI-E控制器来支持独立显卡,南桥芯片为CH10R提供SATA等I/O接口,北桥与南桥之间采用DMI总线进行通信。

而Intel即将发布了Lynnfield Core i5/i7,搭配5系列主板,如上图所示,它的工作方式比起Core i7+X58来得更精简,最主要原因是Lynnfield不单单把内存控制器集成在CPU里,甚至把PCI-E控制器也集成了,简单来说,以往主板北桥芯片组的大部分功能都集成到CPU里(可以形象地称作,北桥被CPU“干掉”了),因此之后的5系列主板也就没有了南北桥了,5系列主板芯片组可以看成是以往南桥芯片组的加强版,CPU与主板芯片采用DMI总线进行通信。

Cae i7的Nehalem架构最大的改进在前端总线(FSB)上,传统的并行传输方式被彻底废弃,转而采用类似于PCI Express串行点对点传输技术的通用系统接口(CSI),Intel称之为QuickPath Interconnect(QPI)总线技术。QPI的传输速率为6.4GT/s,这样一条QPI总线的带宽就能达到25.6GB/s(6.4GT/sx 2 Byte/T x 2=25.6GB/

s)。而传统的FSB 1600MHz(换算成传输速率是1.6GT/s),其带宽为12.8GB/s(FEB 1600MHz×8Byte/T=12.8GB/s)。

由此可以看到,QPI总线的传输速率是FSB1600MHz的4倍多,虽然前者数据位宽较窄,但传输带宽仍然是后者的2倍。更高带宽的DDR3内存加上三通道内存技术的引入,FSB传输带宽已经不能满足要求,成为系统瓶颈,因此全新的QPI总线引入势在必行。通过QPI总线,可以有效地降低了处理器和各个硬件之间数据传输的延迟,最终有效地提高系统性能。

QPI总线可以用于CPU内部通讯,也可以用于CPU与主板北桥芯片组通讯,而Bloomfield Core i7正是利用QPI作为CPU内部通信以及CPU与北桥通信的通道,从上图也可以看出这点。但Lynnfield Core i5/i7,与主板芯片组通讯的是DMI(Direct Media Interface)总线,而DMI总线只有2GB/s的带宽,比QPI小得多,难道Lynnfield作了精简?

事实并非这样,前面也提到,Lynnfield Corei5/i7其实是把北桥也集成到CPU上,其内部仍是采用QPI总线来通讯,而外部与主板芯片组通讯,其实就是以往主板上南桥与北桥通讯,采用的是DMI总线。因此不能说Lynnfiold Core i5/i7是精简了,只是集成度更高而已。

五大杀手锏 Core i5性能大幅提升

1 原生四核十三级缓存系统

LGA 1156的Core i5/i7均与LGA 1366的Core i7一样,均采用原生四核心设计,并非像Core 2 Quad四核那样由两颗Core 2 Duo封装而成。缓存系统方面,与LGA 1366的Core i7一样,采用全新三级缓存设计,L1和L2缓存为内核缓存,具有超低延迟,其中L1缓存由32KB指令缓存+32KB数据缓存组成。每个内核256KB的L2缓存(256KB×4)。L3采用共享式设计,被芯片上所有内核共享,容量为8MB。

2 集成双通道内存控制器

内存控制器(Memory Controller)相信大家不会感到陌生,AMD早在2003年K8时代CPU已经集成了内存控制器,一直沿用到现在的Phenom Ⅱ,集成内存控制器确实能大幅提升内存性能。而Intel方面之前则直表示时机还不成熟,即使是2006年推出的Core 2处理器也没有集成内存控制器,这也使得优秀Core 2在内存性能上一直处于Athlon64 X2与Phenom系列的下风,这种情况直到去年Care i7发布后才发生改变。

集成内存控制器后的Core i7,其内存性能得到翻倍的提升,极大程度上减少了内存延迟的现象。LGA1156的Core i5/i7依然集体内存控制器,支持DDR31333内存,但只支持双通道,而非LGA 1366 Core i7的三通道。

3 只有Core i7支持超线程技术

超线程技术(Hyper-Threading,HT),又名同步多线程技术(Simultaneous Multi-Threading,SMT),最早出现在2002年的Pentium 4上,超线程技术就是利用特殊的硬件指令,把两个逻辑内核模拟成两个物理芯片,让单个处理器都能使用线程级并行计算,进而兼容多线程操作系统和软件从而减少CPU闲置时间,提高CPU运行效率。

超线程技术只需要消耗很小的核心面积代价,就可以在多任务的情况下提供显著的性能提升,比起完全再添加个物理核心来说要划算得多。比起Pentium4的超线程技术Core i7的优势是有更大的缓存和更大的内存带宽,这样就更能够有效的发挥多线程的作用。按照的说法,Nehalem的HT可以在增加很少能耗的情况下,让性能提升20%到30%。

超线程技术虽好,但Intel为划分CPU的等级与定位,Lynnfield CPU中的Core i5/i7,规定只有Core i7支持该技术,Core i5与它无缘。

4 Turbo Boost智能加速技术

Turbo Boost,中文名为睿频加速,故名思义,就是加速模式,它是基于Nehalem架构的电源管理技术通过分析当前CPU的负载情况,智能地完全关闭一些用不上的核心,把能源留给正在使用的核心,并使它们运行在更高的频率,进一步提升性能:相反,需要多个核心时,动态开启相应的核心,智能调整频率。这样,在不影响CPU的TDP情况下,能把核心工作频率调得更高。

举个简单的例子,如果某个游戏只用到一个核心,Turbo Boost技术就会自动关闭其他三个核心,把正在运行游戏的那个核心的频率提高,也就是自动超频,在不浪费能源的情况下获得更好的性能。Core 2时代即使是运行只支持的程序,其他核心仍会全速运行,得不到性能提升的同时,也造成了能源的浪费。

LGA 1366的Core i7首次引入了Turbo Boost技术获得了非常好的效果,对于LGA 1156的Core i5/i7而言,Turbo Boost更是重点,而且自动超频的幅度更大,2.66GHz的Core i5甚至可以自动加速到3.2GHz。

5 完整的SSE4指令

完整的SSE4(Streaming SIMD Extensions 4,流式单指令多数据流扩张)指令集共包含54条指令,其中的47条指令已在45nm的Core 2上实现,称为SSE4.1。SSE4.1指令的引入,进一步增强了CPU在视频编码/解码,图形处理以及游戏等多媒体应用上的性能。其余的7条指令在Core i7中也得以实现了,称为SSE4.2。SSE4.2是对SSE4.1的补充,主要针对的是对XML文本的字符串操作,存储校验CRC32的处理等。

值得注意的是,AMD的Phenom/Phenom Ⅱ支持的SSE4A和Intel的SSE4是不完全相同的,可以这样简单理解:AMD SSE4A是Intel SSE4的子集,主要是去掉了为Intel 64位优化的部分。

揭开神秘面纱 Core i5 750赏析

Core i5 750是一款原生四核心设计的处理器,采用先进的Nehalem架构,相比上代的Core 2大幅改进和强化,增添了三级缓存系统、智能加速集成DDR3内存控制器等技术。Core i5 750则是当前Core i5家族中最高端型号,Core i5家族将取代当前的Core 2 Quad系列四核处理器,主打高端市场。

Core i5 750研发代号为Lynnfield,采用45nm制程工艺,频率为2.66GHz,外频133MHz,倍频为25x,通过Turbo Mode技术,使其频率最高可达3.2GHz。Core i5 750采用三级缓存系统,每个核心拥有独立的一、二级缓存,分别为64KS和256KB,四个核心共享8MB三级缓存。由于Core i5 750不支持超线程技术,因此四核CPU只有四个线程。此外,CPU支持MMX,SSE,SSE2、SSE3,SSSE3,SSE4.1+4.2 EM64T等指令集。

Core i5 750采用了全新的LGA 1156接口,与主流Core 2系列的LGA 775和高端Core i7 900的LGA 1366并不兼容,目前民用级中只有P55主板支持该CPU。此外,Core i5 750采用成熟的DMl总线,并非Core i7900的QPI或Core 2的FSB。该CPU的TDP热功耗设计为95W,比Core i7 900的130W要低不少。

可以看到,LGA 1366接口的CPU比LGA 1156和LGA 775的体积大了不少,而LGA 1156和LGA 775的大小则是完全相同,这是由于LGA 1156的Core i5做了一定精简的结果,使得晶体管数量也大幅减少。

极致性能体验 足以称霸中高端市场

本次评测的对象是Intel新一代的中高端CPU——Core i5 750,该产品定位高端市场,用于取代Core 2Quad系列,因此考虑其定位,我们加入了Core i7,920Core 2 Quad 9550,从而考察Core i5 750与Core i7920的差距。注意:测试过程打开各CPU的节能技术,Core i5/i7开启自带的超线程技术(Core i5不支持)与Turbo Mode技术。

通过性能对比,很容易发现Core i5 750的性能表现非常不错,再次刷新了当前主流平台的性能。但对于不少DIY用户来说,仍不会感到满意,因为其潜力仍没完全挖掘,而超频是挖掘产品潜力的最好方法。很多超频用户都知道,Core i7 920 D0版已有很不错的超频潜力,作为其精简版Core i5 750,精简了内存控制器,热功耗设计也从130W降到95W,理论上应拥有更好的超频潜力。

我们这次体验采用的主板是华硕P7P55D Deluxe开始时简单把外频调到166MHz,此时得出166MHzx20=3.3GHz的频率,3DMark Vantage的CPU得分为15943,比默认频率下提升了23%。我们不满足这点成绩,接着我们继续向更高的频率冲击。接下来我们把外频直接调超到200MHz,此时Core i5 750已经接近4GHz频率,最后还是通过所有稳定测试,性能提升幅度达到40%,这点相信会让不少玩家满意的。

最后我们还做了简单的功耗对比,Core i5 750平台的表现让人惊讶,笔者猜想的结果是与Core 2 QuadQ9550平台差不多的,但结果是比它优秀得多,待机功耗低10W,满载低近30W,相比Core i7 920平台的满载,更是低了近50W,反观前面的性能表现,Corei5 750确实拥有超高的能耗比表现,Intel在功耗控制方面又有了新的突破。

至于为什么Core i5 750平台功耗如此低呢?最主要原因是该平台没有了传统的主板北桥芯片,而内存控制器也做了精简,使得Core i5平台功耗大幅降低。

主流性能被刷新 期待“Core i5+P55”平台普及

作为Intel新一代中高端处理器,新一代Core i5750的性能表现非常让人满意,虽然默认频率不高,但几乎在所有测试项目中,均超越了自家上代的Core2 Q9550,这是Core i5 750采用先进的Nehalem架构的结果。而Core i5 750与自家顶级的Core i7 920相比也毫不逊色,在对多线程优化不足的软件中,两者几乎没性能差异,实际游戏表现则是典型的例子。

Core i5 750的另一大看点是在功耗表现上,由于Core i5集成了传统主板北桥芯片的大部分功能,主板芯片组功能得到精简,使得整个平台功耗大幅降低,其能耗比确实异常出色。

如今LGA 1156接口的新一代Core i5/i7处理器已经正式发布,市面上各厂商的P55主板会也在陆续上市至于“Core i5+P55”平台是否会成为中高端用户选购的热门产品,或许时间会告诉我们答案。

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