究竟强多少?深入解析首款四核PC处理器QX6700

windy-nh · 发表于 2008-2-15 10:36:55

究竟强多少?深入解析首款四核PC处理器QX6700双核技术回顾
开始本文之前，让我们来回忆一下Intel首先上市的的奔腾D双核处理器是如何实现双核心工作的:Intel奔腾D双核心处理器代号为Smithfield，简单说来，既是把两个Pentium 4所采用的Prescott DIE核心整合在同一个处理器内部，双核心共享系统前端总线(FSB)，每个核心拥有1MB独立二级缓存。Intel的首款双核处理器既是在2005年4月18日发布的Pentium Extreme Edition 840，相对于我们熟悉的奔腾D840，这款奔腾EE 840的区别是前端总线提升到1066MHz，并支持超线程技术，就是说在打开超线程之后所支持操作系统将识别其为4核心CPU。
　　AMD曾经笑Intel的双核为“伪双核”，仅仅是靠将2个DIE核心桥接而得出一个奔腾D，在技术上并不如AMD的Athlon64 X2，但是Intel充分认识到双核乃至多核将会是往后的主流，在技术并不难实现将2个DIE封装在一个CPU内，故奔腾D的开发成本减少了很多，这也是为什么人们认识双核，首先是从Intel最廉价的奔腾D805开始，而并非从高技术决定高价格的Athlon64 X2开始。可以说，Intel的奔腾D，揭开了双核处理器的篇章。
　　时隔不久，Intel又发布了酷睿2双核处理器，酷睿2处理器全面转型为64nm工艺，系统前端总线提升到1066MHz(桌面版酷睿2处理器6款产品中有5款都是采用了1066MHz的FSB)，酷睿微体系结构将流水线长度缩短为14级，相比NetBurst要短了17级，这种设计无疑大大提高了酷睿2处理器的执行效率，功耗方面也比前辈奔腾D大大降低，Intel酷睿2微体系结构提供了比前代产品更卓越的性能，更高的能效，使Intel的双核处理器达到了无人能及的尖峰状态。

四核处理器技术概述Intel很聪明，将2颗奔腾四变成一颗双核奔腾D的手段又一次上演:将2颗酷睿2双核处理器封装在一起完成了4核处理器开发，凭借Intel的聪明，仅仅一年时间，Intel完成了单核到双核，双核到四核的跨跃，不过也确实证明了Intel在多核处理器开发进程上的快速步伐。2006年11月Intel正式推出基于“Kentsfield”核心的Quad-Core处理器。简单来看，“Kentsfield”CPU就是把两个Core 2 Duo放在一个单独的处理器中，从而提供4个核心，首先上市的即核心代号Kentsfield的Core 2 Extreme(Qx6700)和Clovertown的Xeon 5300系列的桌面处理器和服务器处理器。　　
　　酷睿2四核实现的方式两颗处理器DIE被封装在一起，通过统一的FSB和系统沟通。从技术角度，这样的方式实现四核心最快捷，也最为稳妥;而单独两DIE的成品率也会比单独一个DIE核心要高出不少，在成本控制上也有好处。沿袭酷睿2代微构架的技术优势，新处理器仍旧会强调能效比，做到4核心的规模TDP也只不过是130W，基本等同于PD 双核心处理器的水平。
　　Core在发布之初，Intel就曾经说过要将Core架构能够坚守到2015年，如果想要延长产品寿命在再无止境的提高频率显然又回到了Netburst架构的老路上，所以根据现如今的趋势制造出更多核心的版本Core处理，才能面对未来建成主流的多任务处理，而今天出现的这款Core 2 Extreme(Qx6700)无疑印证了Core发布之初的预言。

四核=2颗酷睿2?这款型号为Core2 Extreme QX6700的处理器基于Core微架构，支持Intel Wide Dynamic Execution(宽度动态执行技术)、Intel Advanced Smart Cache(高级智能缓存技术)、Intel Smart Memory Access(智能内存访问技术)和Intel Advanced Digital Media Boost(高级数字媒体增强技术)等先进技术，核心频率为2.66GHz(266x10)、内建4MB x 2 L2 Cache，FSB为1066MHz。每千颗定价为999美元(奔腾EE840当年上市的定价也为999美元!)，主要针对高端用户，市场定位直指AMD的Athlon 64 FX系列。
　　　Core2 Extreme QX6700将是Intel在2006年内发布的唯一一款桌面四核心处理器，处理器内部将两颗DIE封装在一起，每两个核心共享4M L2缓存，通过一条的FSB与内存沟通。从技术角度讲，这样的方式实现四核心最方便也最稳妥。但由此带来的问题就是如果核心A需要调用核心B L2缓存内的信息则需要通过FSB的中转，无形当中影响了处理器的速度。
　　四核心的QX6700将两颗DIE被封装在一起后达到的8M L2缓存，虽然并非四核心共享8M　L2缓存，但是大容量L2缓存还是对处理器性能的提升起到举足轻重的作用。其实X6800的4MB就已经给未来的8MB埋下了伏笔。从以往的情况来看同频率下，缓存容量的增加，处理器的性能可以得到明显的改善，从4MB L2缓存开始，处理器会有一个很大的飞跃，大多数的数据块可以方便地存储进入2级缓存，减小了通过内存寻找数据块的概率，从而大大地提高了程序运行的流畅程度。加之Intel处理器目前还是以计算为主，四核之间无法直接通信，因而让4MB x 2的分别独享L2级缓存是一个比较中和的办法。它可以让处理器的缓存冲突以及数据相关的概率大大降低，能够容易保证数据的一致性。

各项性能测试在支持多线程的应用领域，多核心可以同时进行大量的信息处理以提高工作效率，在执行高强度、复杂、繁重的运算时，四核心处理器将比双核心更具优势。以目前软件的复杂程度，还难以体现出四核心的优势，但面对未来大量的信息处理也许双核心只能疲于应付了，Intel曾经演示的一个支持多线程任务处理的游戏场景ICE STORM FIGHTER中，关闭掉了其中两个核心结果游戏顿时跌落到2Fps可见核心数量对多线程任务处理的软件影响是非常大的。
　　大家都知道，Intel酷睿架构之所以性能强劲，主要靠其5大创新特性，而其中的Intel高级智能高速缓存更可以说是重中之重。Intel酷睿微结构体系结构，采用了共享二级缓存的做法，有效的加强了多核心架构效率。这样的好处是，两个核心可以共享缓存内部的数据计算据结果，而不是通过FSB和北桥再进行外围的交换，大幅增加了缓存的命中率。然而二级缓存并不是完全共享的。Kentsfield核心实际上是由两颗Conroe封装在一起，而并不是原生的四核，这一点和之前的Pentium D双核处理器类似。

　　打算购买四核的朋友，可能误认为多两个核心，游戏性能将会更强，但事实并非如此。由于软件环境的限制，四核处理器在游戏中的表现，相比Core 2 Duo可以说没有任何优势。测试显示，在不同的项目中，多核心的优势有着不同程度的优势体现。例如在一般的综合测试中，双四核平台表现出的性能可以达到E6700的三倍，但在游戏测试中，两者又基本持平。总体来说，多核心肯定是未来发展的方向，但是否能够充分发挥其效能，这还需要软件行业的支持才可以。

　　可以说四核处理器已经大大超越了当前的软件环境，软件上的支持和配合还相当不完善，尤其是家用游戏方面。当然Intel肯定也认识到了这个问题，所以决定2007年中期才会大规模发布四核。

四核技术展望Intel在IDF已经表示，真正的原生四核将在2007年下半年发布，代号为Yorkfield，它将做到共享二级缓存，从而消除带宽瓶颈。配合届时登场的下一代芯片组Bearlake X，Yorkfield可提供对1333MHz前端总线、DDR3-1333/DDR2-800内存、双PCI-E 2.0总线等规格的更好支持，有望成为2007年度最强劲的处理器产品。
　　随着核心代号为Kentsfield的Core 2 Extreme QX6700正式登场，Intel桌面级处理器将率先跨入四核心时代。在2007年的上半年，Intel还将推出另外一款四核心处理器——Core 2 Quad Q6600，除了实际运行主频率由QX6700的2.67GHz降至2.40GHz之外，两者在规格上并无差异。

而真正意义上的四核心处理器也将于2007年的下半年推出。较之Kentsfield核心的QX6700/Q6600处理器，核心代号为Yorkfield的四核心处理器的封装形式将从现有的双Die(内核)改为单Die，制程工艺将从65nm升级为45nm、前端总线从1066MHz提升至1333MHz、二级缓存从8MB增大到12MB、主频也将从目前的2.4/2.67GHz大幅提升至3.0—3.73GHz。

总之，桌面级四核心处理器市场将在即将到来的2007年变得更加精彩。

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