多大緩存夠用？酷睿2家族6大系列橫評
45nm無疑是今年最熱門的話題，目前Intel的65nm全線CPU都已停產(chǎn)，正處在甩貨階段，新45nm處理器雖然價(jià)格昂貴但購買者依然熱情高漲，這其中很大的原因來要?dú)w功于更大的二級緩存。
● 45nm工藝的超強(qiáng)威力
新的45nm生產(chǎn)工藝將可以大大提升核心電子管的數(shù)量，同時(shí)可以提升速度達(dá)20%，并且熱量可以降低30%。45nm Core 2 Duo的核心芯面積縮減到107平方毫米，相對于Conroe核心的143平方毫米，面積縮減了大約33.6%，而相比上代的2.91億個晶體管提升到4.1億個晶體管也是一大進(jìn)步，這也正是借助于45nm制程Intel才能做到在晶體管數(shù)量大幅增加的情況下縮小核心面積。
同現(xiàn)在普及的65nm技術(shù)相比，英特爾45nm技術(shù)具有多個方面的優(yōu)勢：
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晶體管密度提升了2倍，從而使芯片體積更小
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晶體管切換功率降低30%以上
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晶體管切換速度提升20%以上
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源極-漏極漏電功率降低5倍以上
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柵極氧化物漏電功率降低10倍以上
在英特爾的45nm工藝中，采用了鉿基High-K（高K）柵電介質(zhì)+Metal Gate（金屬柵）電極疊層技術(shù)。High-k柵介質(zhì)與Metal Gate柵極的引入能夠使得晶體管漏電率較之傳統(tǒng)材料降低10倍以上，與65nm制程工藝相比能夠在相同耗能下提升20%的時(shí)鐘頻率亦或是在相同時(shí)鐘頻率下?lián)碛懈偷暮哪?。引入了高K柵電介質(zhì)和金屬柵層疊技術(shù)后，漏電量減少到1/10以下，晶體管性能提升了20%，可以說高-k柵介質(zhì)加金屬柵極，英特爾45nm徹底打破行業(yè)桎梏。
● 二級緩存
新的45nm工藝的使得Intel公司的工程師能夠在處理器核心內(nèi)部放入更多的電子管。在此之前65nm雙核心Conroe E4XXX處理器共享二級緩存的容量為2M，而新款45nmWolfdale E7XXX處理器卻可以擁有3M的二級緩存，45nm E8XXX集成了6M的二級緩存。
45nm處理器除了二級緩存容量相比上代65nm產(chǎn)品高出50%以外，緩存的相聯(lián)度也有大幅度提升，擁有3MB L2緩存的Core 2 Duo E7000系列采用12-way，相對于采用8-way設(shè)計(jì)的E4000增加了一級；擁有6MB L2 cache的E8000則采用24-way相聯(lián)度設(shè)計(jì)，這就相當(dāng)于在容量提升50%的同時(shí)位寬也同比提升。
● 增加SSE4指令集及全新微架構(gòu)
相比上代產(chǎn)品相比，Wolfdale處理器對于桌面用戶最為重要的莫過于Intel先進(jìn)數(shù)字媒體增強(qiáng)技術(shù)，它的內(nèi)容包含了對數(shù)字媒體的一系列優(yōu)化、增強(qiáng)，包括了SSE4指令集的加入以及全新的Super Shuffle Engine超級傳送引擎 。
英特爾的SSE4(流式單指令多數(shù)據(jù)擴(kuò)張)指令集包含了54條新指令，其中的47條指令在Wolfdale/Penryn上實(shí)現(xiàn)，被稱作SSE 4.1，SSE4除了擴(kuò)展Intel EMT64指令外，還針對高清編碼、播放、圖形渲染、三維渲染、3D游戲應(yīng)用進(jìn)行了多方面的改進(jìn)，使得產(chǎn)品的性能在更大范圍內(nèi)得到提升。
基于45nm制程的新一代Core 2 Duo系列處理器上，英特爾加入了全新的SSE4.1指令集，使得45nm制程處理器增加了兩個不同的32bit向量整數(shù)乘法運(yùn)算單元，同時(shí)還增加了8位Unsigned最小值和最大值運(yùn)算、16位及32位Signed運(yùn)算和6條浮點(diǎn)運(yùn)算指令，而這一系列的改進(jìn)同樣也出現(xiàn)在定位于中端市場的Core 2 Duo E7000系列處理器上。
從架構(gòu)上看，除了45nm工藝帶來的電氣改進(jìn)之外新的Penryn微架構(gòu)主要有5方面的改進(jìn)：
Intel Wide Dynamic Execution（Intel寬動態(tài)執(zhí)行）方面的改進(jìn)著實(shí)從基礎(chǔ)上提升了處理器的運(yùn)算性能，包括快速16進(jìn)制除法器、更快速的操作系統(tǒng)基礎(chǔ)支持、增強(qiáng)的Intel虛擬化技術(shù)三個部分。
Intel Advanced Smart Cache（Intel先進(jìn)智能緩存）則進(jìn)一步提升了緩存性能，以符合未來多核心的趨勢，其包括了更大容量的緩存以及更多路的緩存關(guān)聯(lián)。
Intel Smart Memory Access（Intel智能內(nèi)存存取）提升了裝載數(shù)據(jù)的速度，包括強(qiáng)化的存儲轉(zhuǎn)發(fā)結(jié)構(gòu)和更高的總線帶寬設(shè)計(jì)。
Intel Advanced Digital Media Boost（Intel先進(jìn)數(shù)字媒體增強(qiáng)）則是對數(shù)字媒體的一系列優(yōu)化、增強(qiáng)，包括了SSE4指令集的加入，以及全新的Super Shuffle Engine超級傳送引擎。
Intel Intelligent Power Capability（Intel智能電源特性）則是充分發(fā)揮新制程的特點(diǎn)，降低總體能源的消耗，包括了深層關(guān)機(jī)技術(shù)和增強(qiáng)的Intel動態(tài)加速技術(shù)。
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