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45nm Penryn處理器新技術(shù)與規(guī)格

2010年02月04日 08:56 www.ttokpm.com 作者：佚名 用戶評論（0）
關(guān)鍵字：處理器(220004)

45nm Penryn處理器新技術(shù)與規(guī)格

● 新的工藝起點—45nm處理器登場


??? 目前Intel兩年一更換工藝，在65nm工藝處理器全面上市後，Intel再次提升了CPU的製作工藝，將在本月16號推出其首款45nm Penryn處理器。全新45nm Penryn家族共有7名成員，包括雙核心桌面處理器Wolfdate、四核心桌面處理器Yorkfield、雙核心行動處理器 Penryn、雙核心Xeon DP處理器 Wolfdate DP、四核心 Xeon DP處理器Harpertown、雙核心 Xeon MP處理器Dunnington DC及四核心Xeon MP處理器Dunnington QC。


????Intel首款45nm Penryn處理器QX9650

??? 據(jù)了解，Penryn雙核心版本內(nèi)建 4.1 億個電晶體，四核心則有8.2億個電晶體，微架構(gòu)經(jīng)強化後，在相同頻率下較上代Core產(chǎn)品擁有更高性能，同時L 2 Cache容量提升50%，明顯提高數(shù)據(jù)讀取執(zhí)行的速率。此外，亦加入47條全新Intel SSE4指令，提高媒體性能和實現(xiàn)高性能運算應(yīng)用。

英特爾45nm新旗艦四核QX9650解析測試
????CPU-Z下的QX9650

??? 泡泡網(wǎng)近期有幸拿到首批Intel 45nm處理器Penryn QX9650，??其核心頻率3GHz，12MB二級緩存，F(xiàn)SB 1333MHz，是的絕對旗艦。接下來我們將會與65nmQX6850進(jìn)行對比測試。


????左邊為QX9650，右邊為QX6850

◎ 測試平臺

硬體系統(tǒng)配置

處理器

Intel QX9650

Intel QX6850

主板

ASUS P5E3 DELUXE

硬盤

希捷 7200.10? 160G 16M

記憶體

芝奇 1GB DDR3 1600×2

顯卡

Nvidia 8800 ULTRA

核心: 8800ULTRA（612MHz）

流處理器:1500MHz

顯存: 768 MB GDDR3（1080MHz）

電源

海韻 S12 600W

散熱器

Cooler Master

軟體系統(tǒng)配置

作業(yè)系統(tǒng)

Windows vista Ultimate Edition

顯卡驅(qū)動

163.71_forceware_winxp_32bit_english_whql.exe

??? 此次測試我們將採用技術(shù)與實際結(jié)合的方式，希望讀者們能更直觀的了解QX9650的特性與性能。

● 45nm採用了High-K金屬柵極技術(shù)

??? 此前我們對CPU工藝進(jìn)程也有簡短的回顧，細(xì)心的朋友可能會發(fā)現(xiàn)，從90nm工藝開始出現(xiàn)了嚴(yán)重的漏電問題，阻礙了晶片和個人電腦的設(shè)計、大小、耗電量、噪聲與成本開發(fā)。因此，在新一代45nm Penryn處理器採用全新材料製作的45nm電晶體絕緣層和開關(guān)閘極，減低電晶體漏電情況。

英特爾45nm新旗艦四核QX9650解析測試

??? 其實電晶體就是一種簡單的開關(guān)裝置，可處理電子數(shù)據(jù)中的0、1組合。處理器就是含有數(shù)百萬此類通過銅線以特定方式連接在一起的電晶體。而電晶體內(nèi)部是由源極、漏極、柵電極、柵介質(zhì)、及硅底層通道。源極是指電晶體中電流產(chǎn)生的部分，它包含涂層硅(doped Si)，漏極是指電晶體中電流流向的部分，這部分與源極一樣，都參雜了一些雜質(zhì)以降低電阻。不過電晶體是絕對對稱的，則電流可以從源極流向漏極，也可以從漏極流向源極。柵極電極就是電晶體頂端的區(qū)域，其電流的狀態(tài)決定電晶體是打開還是閉合，傳統(tǒng)上柵的製作材料是多晶硅或原子隨意排列且不形成網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)的硅。柵極介質(zhì)是位於柵極電極以及溝槽之間一層薄層，目前的數(shù)字晶片中電晶體柵介質(zhì)是由二氧化硅組成，而二氧化硅是絕緣體材料，它的作用是隔絕來自柵極電極的泄漏電流，但如果這個柵介質(zhì)層太薄其泄漏電流的電量就越大。

??? 為了降低漏電問題，同時還要提高其性能。Intel採用了High-k的新材料製作電晶體閘極電介質(zhì)，而且電晶體閘極的電極也搭配了全新的金屬材料。這樣，經(jīng)過測試顯示，不僅電晶體的性能提升了，同時漏電現(xiàn)象與之前相比也較少了5倍。據(jù)了解，製作閘極電介質(zhì)的材料主要是二氧化硅，因為它具備了很好的易制性，能夠減少厚度保持電晶體的整體性能。

??? 由於High-k閘極電介質(zhì)和現(xiàn)有硅閘極並不相容，Intel全新45nm電晶體設(shè)計也必須開發(fā)新金屬閘極材料，目前新金屬的細(xì)節(jié)仍未有消息透露，Intel現(xiàn)階段尚未說明其金屬材料的組合。另與上一代技術(shù)相較，Intel 45nm製程令電晶體密度提升近2倍，得以增加處理器的電晶體總數(shù)或縮小處理器體積，令產(chǎn)品較對手更具競爭力，此外，電晶體開關(guān)動作所需電力更低，耗電量減少近30%，內(nèi)部連接線採用銅線搭配low-k電介質(zhì)，順利提升效能並降低耗電量，開關(guān)動作速度約加快20%。

??? 值得注意的是，Intel成功令新一代45nm製程產(chǎn)品的漏電情況降低逾5倍，其中電晶體閘極氧化物漏電量更降低超過10倍，相較上代65nm製程產(chǎn)品，在同一功耗表現(xiàn)下，頻率下可提升約20%，或是在同一頻率下功耗更低，電池續(xù)航力也明顯大幅提升。


在IDF上Intel又透露了扣肉后繼45nm Penryn處理器的更多資料。

　　在FSB方面，Intel稱雖然Penryn最高可以達(dá)到1600Mhz，但是屆時只有服務(wù)器版的Penryn Xeon才有這么高的頻率，普通桌面版還是最高1333Mhz，畢竟目前的Bearlake芯片組也只能支持1333Mhz FSB，下一代EagleLake

FSB構(gòu)架面對AMD的HT已經(jīng)顯得比較落后，Penryn之后的Nehalem處理器上，Intel將采用全新的CSI構(gòu)架，在設(shè)計上類似AMD的HT總線技術(shù)，內(nèi)置內(nèi)存控制器，從而拋棄FSB構(gòu)架。

　　指令集方面，目前的Core2Duo處理器中已經(jīng)加入了SSE4，但是只是它的一個子集“SSSE3”，雖然Intel稱Penryn將支持SSE4，但是是否是完全的支持還有待驗證，目前我們知道Penryn將會加入一共47條SSE4指令，未來還會再增加7條。

　　Penryn移動版還有兩項新穎的省電技術(shù)：C6 State和EDAT。C6 State可讓筆記本處理器的功耗在空閑狀態(tài)下降到非常低的水平，核心電壓也會根據(jù)情況大大降低，同時緩存徹底轉(zhuǎn)移其中的數(shù)據(jù)并完全關(guān)閉。從這種狀態(tài)中恢復(fù)需要一點點時間，而且會對性能產(chǎn)生一定的影響，但對筆記本用戶來說，電池續(xù)航時間的重要性顯然更大。EDAT可以單獨提高某個處理核心的頻率，并將其他暫時不使用的核心關(guān)閉，以適應(yīng)單線程任務(wù)或者只能利用一個核心的多線程任務(wù)。

　　Penryn仍會采用LGA775接口，與Pentium 4和Conroe Core 2 Duo相同，但是是否可以在舊主板上使用還要看VRM模塊的規(guī)格，或許屆時現(xiàn)有主板大部分將很難支持Penryn，即使支持了，1333Mhz FSB也是一個大的性能門檻。

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