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展望2011 英特尔Sandy Bridge全面解析

Sandy Bridge特色技术介绍

下一代Turbo Boost(睿频)动态加速技术:

Sandy Bridge特色技术介绍
第一代睿频加速技术图解

    Lynnfield Core i7/i5首次引入了智能动态加速技术“Turbo Boost”(睿频),能够根据工作负载,自动以适当速度开启全部核心,或者关闭部分限制核心、提高剩余核心的速度。现有处理器都是假设一旦开启动态加速,就会达到TDP限制,但事实上并非如此,处理器不会立即变得很热,而是有一段时间发热量距离TDP还差很多。Sandy Bridge利用这一点特性,允许单元控制单元(PCU)在短时间内将活跃核心加速到TDP以上,然后慢慢降下来。PCU会在空闲时跟踪散热剩余空间,在系统负载加大时予以利用。处理器空闲的时间越长,能够超越TDP的时间就越长。此外Sandy Bridge GPU图形核心也可以独立动态加速,最高可达1.35GHz。如果软件需要更多CPU资源,那么CPU就会加速、GPU同时减速,反之也是同样的道理。

    上一代的处理器虽然也自带了图形核心,但它与CPU是双内核封装,只是通过45nm工艺、更多着色硬件、更高频率提升了性能,Sandy Bridge则将CPU、GPU封装在同一内核中,全部采用32nm工艺,特别是显著提高了IPC(指令/时钟)。Sandy Bridge处理器集成的GPU核心是业界首个配备全新执行管线的图形核心,它隶属第六代图形核心,同样是32nm HKMG工艺技术,支持高清视频、立体3D、主流游戏、多任务、在线社交、多媒体等等。CPU核心与GPU核心共享三级缓存,也支持Turbo Boost技术,可以独立加速或降频,从而优化性能并降低功耗。此外对高清视频编码和解码的完美支持也让它成为了新一代的视频处理悍将。


AVX(高级矢量扩展):

    Sandy Bridge最大的亮点是引入了“高级矢量扩展”指令集,简称“AVX”,它的出现与经典的SSE多媒体指令集有着异曲同工的作用。而之所以可以添加更多的指令集,与核心面积、制作工艺的革新有着密不可分的关系。

    以最小的核心面积为基础,Intel将所有SIMD单元都转向了256-bit。AVX支持256-bit操作数,能够很好地满足更高吞吐量的浮点引擎。Sandy Bridge允许256-bit AVX指令借用128-bit的整数SIMD数据路径,这就使用最小的核心面积实现了双倍的浮点吞吐量,每个时钟可以进行两个256-bit AVX操作。Sandy Bridge的峰值浮点性能翻了一番,这就对载入和存储单元提出了更高要求。Sandy Bridge架构中载入和存储地址端口是对称的,都可以执行载入或者存储地址,载入带宽因此翻倍。 SNB的整数执行也有了改进,ADC指令吞吐量翻番,乘法运算可加速25%。

    最终看来新指令集的加入让Sandy Bridge处理器改进了性能,丰富了功能,可以提供更好的数据管理、组织能力。比如数码相片编辑、数字内容创作等等都可以体会到新指令集的妙用所在。

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