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Nehalem
Edward Xie · 2009-08-22 · via 博客园 - Edward Xie

◆ 英特尔重新布局CPU产品线

  在去年11月,英特尔推出了全新45纳米Nehalem微架构的处理器,也就是现在的Core i7系列,进一步巩固了在高端市场的领导地位。但是Core i7平台(X58主板+三通道DDR3)的价格同它的性能一样高高在上,对绝大多数消费者来说唯慕仰之。

  目前的主流CPU市场,英特尔还是靠Core 2系列和Pentium系列执掌牛耳,它们都是基于上一代Core微架构的处理器,Core微架构自三年前(2006年)登场以来战功显赫,风光无限,然而英雄总有迟暮时,这一阶梯的处理器全面过渡到更优秀的Nehalem架构是必然趋势。

  在英特尔计划中,明年第一季度前Core 2系列将全线退隐,原有的市场位置将逐渐被Nehalem微架构的Core i7/i5/i3取代,并且部分Pentium系列处理器也会采用Nehalem架构。


亲民版“爱妻”号 Core i5深度剖析评测

  这样Core品牌就形成了一个完整的低中高产品线,Core i7以英特尔桌面旗舰处理器的身份统领高端消费市场,Core i5则是中端桌面处理器的领军人物,Core i3定位于Core家族入门处理器。在Core品牌之后,还有经典的Pentium品牌主导普通应用,Celeron系列提供入门级的解决方案,Atom处理器则是为上网本和手持设备量身定造。温故知新Nehalem微架构


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 模组化设计的Nehalem微架构,可灵活组合

  Nehalem微架构采用可扩展的架构,主要是每个处理器单元均采用了Building Block模组化设计,组件包括有:核心数量、SMT功能、L3缓存容量、QPI连接数量、IMC数量、内存类型、内存通道数量、整合GPU、能耗和时钟频率等,这些组件均可自由组合,以满足多种性能需求,比如可以组合成双核心、四核心甚至八核心的处理器,而且组合多个QuickPath Interconnct(QPI)连接更可以满足多路服务器的需求。

  正因为这样的模组化设计,英特尔可以灵活的制造出各种差异化的核心,比如支持三通道DDR3的Bloomfield(研发代号)核心、支持双通道DDR3的Lynnfield和Clarkdale核心,而且这些核心间还存在是否支持超线程、Turbo Boost技术等区别,Clarkdale部分产品还会整合GPU图形单元。

  严格来说,Nehalem微架构仍是基于上一代Core微架构改进而来的,但它的改进是全方位的。我们可以把这些重要特性分为计算内核(Core)和非计算内核(Uncore)的上的特性。

  Nehalem在非计算内核的设计改动令人瞩目,主要的有三级包含式Cache设计、使用QPI总线和整合内存控制器等重要改进。计算内核的设计来源于之前的Core微架构,并对其进行了优化和加强,主要为 重拾超线程技术、支持内核加速模式Turbo Boost和支持SSE4.2(新增7条扩展指令)等方面。

  · 三级包含式Cache设计

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 Nehalem的三级缓存结构

  Nehalem在缓存结构上作了重要改进,采用了三层缓存模式的,其中L1高速缓存置于核心之内,具备64KB大小(32KB数据和32KB指令),在核心中还具备有256KB的L2高速缓存,L1和L2缓存都是每个处理核心所独占的,各个核心之间的L2高速缓存不会共享(和Core不同)。另外还有L3缓存,其容量高达8MB,L3缓存内的数据可以供各核心共享。 

  · 放弃FSB使用QPI总线

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  在Nehalem上英特尔抛弃了FSB,改而采用了高性能高动态可升级设计的QuickPath Interconnect(QPI)总线。QPI总线是基于封包传输,拥有高带宽、低延迟的特点的点对点互联技术,最高速度达到6.4GT/s。每一条连接(link)是20bit位宽,其中16bit是用于数据,其它用于CRC、流量控制等,因此每条连接可以一次传输2Byte的数据。由于QPI总线可以双向传输,那么一条QPI总线连接理论最大值就可以达到25.6GB/s的数据传送,单向则是12.8GB/s。QPI数据包是80bit的长度,发送需要用4个周期。

  显然QPI的带宽是远远高于FSB的,以目前最高规格的1600MHzFSB来计算,其带宽为12.8GB/s(64bit/8×1600),QPI的带宽轻易就达到了它的2倍 。 

  · 整合内存控制器

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  将内存控制器整合到CPU中是Nehalem又一创举,虽说AMD早就这么做了,但对Intel来说还是头一次。Nehalem的IMC(Integrated Memory Controller,整合内存控制器)可以支持3通道的DDR3内存,不再支持DDR2。3通道DDR3内存技术的出现,使得Nehalem拥有了足够大的内存带宽,这绝对有助于喂饱饥渴的处理核心,也使得SMT技术得以重归。 同时IMC能够很显著的降低内存延迟,这对整个系统性能的提升是非常有帮助的。 

  因为内置了DDR3内存控制器,Nehalem需要更多的针脚,Bloomfield核心的Core i7-900系列支持三通道DDR3,需要的针脚最多,这也是为什么它要用LGA1366插槽的主要原因。而Lynnfield和Clarkdale核心只支持双通道DDR3,处理器需要的针脚也下降了,因此改用LGA1156接口。 

  · 重拾超线程技术   

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  Nehalem拥有比Core体系更大的内存带宽和更大的高速缓存,因此到了Nehalem,Intel重拾超线程技术:Simulate Multi Threading(SMT,同步多线程技术),SMT是超线程技术的学术名称,Nehalem的超线程性能比起老前辈来要更为强大。 

  Nehalem的同步多线程是2-way的,每核心可以同时执行2个线程。对于执行引擎来说,在多线程任务的情况下,就可以掩盖单个线程的延迟。SMT功能的好处是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,比起完全再添加一个物理核心来说要划算得多。Nehalem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。 

  · 内核加速模式Turbo Boost 

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  由于Nehalem的特殊设计,使得它有一个很重要的技术,也很有实用性,那就是Turbo Boost技术,它能让内核运行动态加速。可以根据需要开启、关闭以及加速单个或多个内核的运行。如在一个四核的Nehalem处理器中,如果一个任务只需要两个内核,则可以关闭另外两个内核的运行,同时把工作的两个内核的运行主频提高,这样动态的调整可以提高系统和CPU整体的能效比率。 

  Turbo Mode安全可靠,最大限度的发挥了CPU的能力,而这一切都是自动实现的。它的出现,是给那些希望提高处理器性能,同时又不肯(不会)自己动手超频的用户的绝佳礼物。 

  · SSE4.2 

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  Intel的SSE(Streaming SIMD Extensions, 流式单指令多数据扩展)技术有效增强了CPU的向量和矩阵运算能力,最初由Pentium MMX时代的SIMD技术引入,后来发展成SSE/SSE2/SSE3/SSSE3等。成熟的Penryn中集成的SSE4.1占据了大部分的指令,共有47条,新的Nehalem中的SSE4指令集更新很少,只有7条指令,这样一共有54条指令,称为SSE4.2。

  SSE4.2新增的7条指令集的用途各有不同,比如有面向CRC-32和POP Counts等特定应用的,有特别针对XML等的流式指令,新指令集可以将256条指令合并在一起执行,加速字符串和文本处理,从而让XML类工作的性能提高3倍。 认识新生代Nehalem微架构处理器

  在今年9月之前,市面上正式发售的Nehalem微架构处理器都是Bloomfield核心的,它支持三通道DDR3、具备四核心八线程,采用LGA1366接口,在相当长一段时间内它是最顶级的Core家庭处理器,当然在明年Q2会有更高端的六核心Gulftown(同样基于Nehalem微架构)处理器出现。

  也就是说Core i7-900系列都属于Bloomfield核心,包括Core i7-975/965/960/940/950/920这些,英特尔给它们定位于性能级以上的市场。

  除了Bloomfield外,另外还有核心代号为Lynnfield和Clarkdale的产品,Lynnfield又划分为Core i7-800和Core i5-700系列,在9月6日就会正式发布,包括Core i7-870、Core i7-860和Core i5-750这三款,Clarkdale则会延至明年Q1上市,它会细分为Core i5-600和Core i3-500系列。

  Lynnfield/Clarkdale与Bloomfield最大的区别在于只支持双通道DDR3,采用LGA1156接口,可以看作是新生代的Nehalem微架构处理器。英特尔Core家庭处理器也从单一的Core i7发展壮大为Core i7、Core i5和Core i3三个系列,组成高中低产品线。


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  从普通用户来看,Core品牌处理器分为i7/i5/i3三个系列,非常简单明了,英特尔公关部经理Bill Calder曾称,“在过去的一年里英特尔一直在默默地对旗下品牌结构进行探索,力求使其更加明了易懂,而当前拥有太多的平台品牌,往往使得消费者在购买过程中晕头转向”。

  实际上呢,Core i7和Core i5又各有两种核心版本,用户要从硬件规格上真正区分各系列的细同可能还真会头晕。


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 Core系列处理器家谱

  在Core i7中分为i7-900和i7-800系列,i7-900为Bloomfield核心,支持三通道内存模式,采用LGA1366接口,与外部芯片组的连接总线为QPI,除此之外,其它Core品牌处理器均采用LGA1156接口,与外部芯片组的连接总线为DMI。i7-800系列为Lynnfield核心,只支持双通道内存模式。Core i7都是四核心八线程的。

  在Core i5中分为i5-700和i5-600系列,i5-700为Lynnfield核心,四核心,不支持HT,i5-600系列为Clarkdale核心,只有两个核心,L3 Cache也只有4MB,但支持HT,也就是两核心四线程,Core i5都只支持双通道内存模式。

  Core i7和Core i5均支持Turbo Boost技术。

  Core i3目前只有一个系列,即Core i3-500系列,采用Clarkdale核心,也是两核心四线程的,L3 Cache为4MB,支持双通道内存模式,但它不支持Turbo Boost技术。

  Core i7/i5/i3间最粗略的区分方法:8线程的均为Core i7,四线程且支持Turbo Boost技术的则为Core i5,不支持Turbo Boost的就是Core i3了。


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 Core系列处理器详细规格表

  Lynnfield和Clarkdale核心的处理器相比于Bloomfield,另外一个比较明显的不同是整合了PCIE 2.0控制器,在Intel P55/P57主板上可以支持1x16和2x8的模式。而Clarkdale处理器更有整合显示核心的版本,其中Core部分会使用32nm制程,而GFX图形单元使用45nm制程,整合有GFX单元的Clarkdale需要Intel H55/H57芯片组支持。

  在Intel技术的支持上,各版本的Core处理器也有些差别,具体可参考上表。三芯片演变成双芯片解决方案


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 新的Nehalem处理器将采用双芯片解决方案

  由于在Lynnfield和Clarkdale中整合了PCIE 2.0控制单元(Bloomfield无),并且Clarkdale也会整合GFX图形单元,它们的整合度比Bloomfield更高,相当于将原来北桥(GMCH)的大部分功能转移到了CPU中,因此英特尔抛弃了过去的三芯片结构(CPU + GMCH + ICH),开始采用新的双芯片结构(CPU + PCH,PCH为Platform Controller Hub,原研发代号为Ibex Peak)。

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  新的PCH芯片将被命名为P55/P57/H55/H57,这几款主板芯片组基本上处于主流市场位置,将取代现在的P45和G45位置,不过在最新的Roadmap中,P57消失不见了。它们与原来配合Bloomfield核心的X58一起统称为5系列芯片组。

  在P55这些PCH芯片中除了包含有原来南桥(ICH)的IO功能外,以前北桥中的Dispaly单元、ME单元(Management Engine,管理引擎)也集成到了PCH中,另外NVM控制单元(NVRAM,即Braidwood技术)和Clock Buffers也整合进去了,也就是说,PCH并不等于以前的南桥,它比以前南桥的功能要复杂得多。

  CPU与PCH间会采用传统的DMI(Direct Media Interface)总线进行通信,在三芯片时代,南北桥间就是依靠DMI总线作数据交换的。但是在前面我们介绍Nehalem微架构时说过,英特尔抛弃了FSB采用了新的QPI总线来进行CPU和北桥连接,那么现在的双芯片间的DMI总线会不会成为瓶颈呢?CPU与PCH间的DMI总线不会成为瓶颈

  DMI总线的带宽仅有2GB/s,QPI最高带宽可达到25.6GB/s,两者显然不是一个数量级的,但是不必担心它会成为瓶颈,毕竟在CPU和PCH芯片间不需要传输太多数据。


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 Clarkdale架构图(来自後藤弘茂)

  以後藤弘茂所作的这个架构图来看(原作为Havendale,与Clarkdale一样),在CPU内部,可以分为CPU核心(绿色虚线框)和GPU核心(红色虚线框)两块,在GPU核心这一块,包含有GPU控制器、内存控制器和PCIE控制器等几部分,相当于原来意义上的北桥,CPU与GPU这两个核心间是通过QPI总线来通信的,这与Core i7+X58组合平台是类似的。

  再看蓝色虚线框内的PCH芯片,主要是一些功能性的单元,比原来的南桥功能更丰富,但它与CPU间同样不需要交换太多数据,因此连接总线采用DMI已足够了。

  新的Nehalem平台采用了双芯片结构,但逻辑结构上和以前三芯片是一样的,各芯片间的通信方式也没有改变。P55/P57/H55/H57各PCH芯片的区别

  回到P55/P57/H55/H57这几款PCH芯片上来,它们间有哪些异同呢?

  P55/P57应用于没有整合图形单元的处理器,H55/H57则适用于整合有图形单元的处理器。

  由于display单元是整合在PCH芯片中的,对于整合有GPU的处理器,需要一条单独的通道与PCH中的display单元连接,因此H55/H57芯片与CPU间会另外有FDI(Flexible Display Interface)接口,将CPU中的图形单元处理好的图形输出到显示设备。

  P55/H55与P57/H57间的区别主要是前者不支持Braidwood技术,P57/H57则是支持的。Braidwood其实是Turbo Memory(迅盘)改进版,整合的NVRAM控制器以及Braidwood模组接口,能够成为系统与存储界面的缓冲,使入门级PC拥有如同SSD般的读写及存储效果。 

  另外在一些Intel技术支持上也有些区别,如P57不支持Matrix Storage管理和ME Ignition FW技术。H57不支持Rapid Storage技术,也就是说不能用多硬盘组Raid。 


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关于新平台多卡互连工作模式


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 华硕P7P55D Deluxe主板,三条PCIE 2.0插槽

  再看看多卡互连(SLI或Crossfire)的情况,这里指外接显卡之间互连,由于P55/P57是支持独立显卡的,因此多卡互连也是针对P55/P57而言的。

  在Lynnfield和Clarkdale核心处理器中的PCIE 2.0控制器包含有16条PCIE通道,可以支持x16或x8+x8模式,另外在PCH芯片还包含有8条PCIE通道(H55只有6条),其中有两条PCIE通道分别被WiFi(无线网卡)和GbE(千兆以太网卡)占用,可供使用的还有剩余的4-6条通道,也就是还能提供一条x4模式PCIE 2.0接口,结合CPU提供的16条PCIE通道,一共有x8+x8、x16+x4、x8+x8+x4这样几种多卡互连的模式。

  不是所有的P55/P57主板会配备三条PCIE 2.0插槽,像技嘉的GA-P55-UD4P只有两条,均由CPU的PCIE控制器提供通道,支持x8+x8模式,而微星的P55M-GD45也是双PCIE插槽,不过是支持x16+x4模式,其通道分别由CPU和PCH提供。

  目前大部分P55主板都支持SLI方式互连,这主要取决于主板厂商与NVIDIA之间的协议,也不排除会有少数P55主板是不支持SLI的。

  很多品牌的P55主板已经开售,H55/H57明年第一季度上市,而P57可能会“出师未捷身先死”。

不一样的QPI和unCore频率

  在Core i7-900系列中,QPI频率是未锁定的,理论上是4x-64x倍频可调,不过在主板中一般只提供18x/22x/24x倍频可选。比如Core i7-920,默认QPI速度为4.8GT/s(2.4GHz),BCLK为133MHz,倍频为18x。

  我们知道QPI速度的极限为8GT/s,故24x倍频时BCLK(Base Clock)最大只可提升至166MHz(8GT/s÷24÷2)的水平,在18x倍频时BCLK可以提升到222MHz,这也是目前大多数人只能将Core i7-900处理器外频超到222MHz的原因。


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 Core i5-750支持16x的QPI倍频

  对于Lynnfield和Clarkdale核心处理器,英特尔并没有赋于它们更多的超频使命,其QPI倍频是被锁定的。像Core i5-750,QPI默认速度为4.8GT/s(2.4GHz),此时倍频为18x,这点和同频率的Core i7-920是一样的,不过它还提供了16x的倍频可选。

  更低的QPI倍频,意味着BCLK能提升到更高水平,在16x倍频时BCLK可达到更高的250MHz,这样一来,QPI对CPU频率提升的限制相对来说就小很多了。

  不仅如此,在unCore频率(即UCLK,CPU-Z中标示为NB频率)上,Core i7-900系列都要求必须是内存频率的两倍以上,比如内存频率设置在2000MHz,那么UCLK频率必须在4000MHz以上,而UCLK频率的极限也就在4000MHz左右。现在对于Lynnfield和Clarkdale这样的限制也取消了。

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 Core i5-750的UCLK倍频为固定16x

  在新的P55这些主板BIOS中,将不会出现UCLK频率的选项,实际Lynnfield和Clarkdale处理器的UCLK的倍频被锁定在16x,随BCLK而变化,比如默认情况下UCLK频率为2133MHz(16x133.3MHz),此时内存频率可以随意冲击极限而不再受制UCLK频率的制约,当BCLK达到250MHz时,UCLK频率才会达到极限的4000MHz。

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  对于极限超频玩家来说,新生代处理器提供更低QPI倍频和锁定UCLK倍频无疑是非常利好的消息,这也意味着Lynnfield和Clarkdale核心处理器在超频上具有更广阔前景。

Core i5-750实物写真

  Core i5-750是首批登场的三款新生代Nehalem微架构处理器之一,其它两款为Core i7-870和Core i7-860,正式发布时间为9月6日,Core i5-750因为更加亲民的价格而应受瞩目,因此我们这次测试的对象就锁定为Core i5-750。


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 这是一颗零售版Core i5-750,不过并非在国内购得

  Core i5零售版采用了全新的包装,并使用了英特尔在三月底宣布的横板logo,延用多年的竖版logo渐成历史,新包装在延续过往蓝色整体风格的基础上融入了许多新鲜元素,包装一角增加金色芯片符号,右下方以黑色为主调,正面右下角处用黑纸白字清晰标注了处理器的型号以及接口类型,这些信息在以往的包装中必须要翻到盒子侧面才能找得到。 

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 包装盒上的标签

  标签上清楚注明了Core i5-750的一些关键信息,比如主频为2.66GHz,支持VT虚拟化技术,只有4线程,采用Socket LGA 1156接口,L3缓存容量为8MB。包装日期为8月3日,还热乎乎的。

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 Core i5-750实物及原装散热器

  Core i5-750原装散热器相当纤薄,也看出英特尔对新处理器低功耗的信心,官方给出的数据称Core i5-750的TDP为95W,远低于Bloomfield核心Core i7-900系列的130W。英特尔计划中还有一款Core i5-750s的处理器,TDP更低,只有82W。

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  值得注意的,新生代Nehalem微架构处理器由于采用了LGA1156接口,散热器的安装孔距也发生了变化,相邻两个孔位的距离的75mm,而LGA1366散热器的孔距为80mm,LGA775散热器的孔距为72mm。因此在选购第三方散热器时一定要注意选择支持LGA1156孔距的散热器,目前已有很多厂商跟进推出了相应的散热器或扣具。

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 Core i5-750

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 Core i5-750正反面

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  外形大小上Core i5-750与Core 2系列一样(37.5*37.5mm),HIS金属盖要小一些,比起Core i7-900系列(42.5*45mm)就显得要秀气很多了,这是针脚减少带来的好处。

华硕P7P55D Deluxe主板简介

  华硕P7P55D Deluxe是首批上市的P55主板之一,目前在广州市场已经可以买到。


亲民版“爱妻”号 Core i5深度剖析评测

  P7P55D Deluxe采用蓝黑配色风格,以前那种一体化热管散热模块已经没有了,可能是北桥已不存在的原因。不过供电供电部分还是采用了热管散热方式,PCH芯片上覆盖的是被动散热片。这块主板具备4条DDR3双通道内存插槽,最大支持16GB内存,另外配备有3条PCIe x16插槽,2条PCIe x1及PCI插槽等。

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  P7P55D Deluxe采用了华硕最新发布的Xtreme Design设计,加入了许多新特性的支持。关于更具体的主板特性设计可留意我们近期专门的评测报告。

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  拆掉散热片,可以看到主板更真实的面貌,尤其是P55芯片。我们熟悉的CPU加南北桥三芯片结构已经演变成了眼前这种双芯片结构。

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  CPU的供电采用了16+3相的方式,其中16相给Core部分供电,3相给unCore部分(IMC这些)供电。另外还有四相供电给内存提供电流,在四条内存槽的旁边可以发现相关电路。

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  P55开始采用全新的Socket LGA1156插槽,金属盖和拉杆设计也与以前有所不同,更具创意,一只手就可以轻松安装或取出CPU。

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  华硕P7P55D Deluxe配备了三条PCIe 2.0插槽,支持SLI和Crossfire,其中蓝色和白色插槽由CPU中集成的PCIe控制器提供通道,黑色插槽由P55芯片提供通道,因此可以组成x16、x8+x8、x8+x8+x4等PCIe通道方式。

亲民版“爱妻”号 Core i5深度剖析评测

  P55芯片虽然功能上接近接近南桥,但从外形上更像原来的北桥,它采用了更先进的65nm制程,发热量也大为降低,所以这块主板仅使用了一块普通的散热片为它散热。

测试平台及说明


亲民版“爱妻”号 Core i5深度剖析评测

  这次测试我们主要是作Core i5-750与Core i7-920的对比,两者频率一样,主要区别在于一个是双通道内存,一个是三通道内存,同时Core i7还支持超线程也就是四核八线程,而Core i5-750只是四核四线程。

  由于支持的内存差异,造成测试平台的不公平性,即会面临着2GB对抗3GB的情况,我们采取了一个比较取巧的方法,两个平台上都安装超过3GB的内存,Core i5平台为2GB*2,Core i7平台为2GB*3,然后选择32bit的Windows Vista作为操作系统,这样能有效起作用的内存都在3GB左右,尽量把不公平性降到最低。

  测试时选择的散热器均为零售版英特尔原装散热器。在温度和超频测试中,是在另一个平台进行的,操作系统为Windows 7。


Core i5-750超频与温度测试



亲民版“爱妻”号 Core i5深度剖析评测





 Core i5-750默认状态下四个核心待机温度在31-37℃间(点击放大)

  在默认状态(相关设置均为Auto)下,待机时Core i5-750的频率会下降到1.2GHz(133.3MHz*9),核心电压也只有0.888V,此时四个核心温度在31-37℃之间。而Core i7-920在待机下最低只能到1.6GHz(133.3MHz*12),核心电压下降为0.88V,这也意味在待机时Core i5会有更好的温度和功耗表现。

亲民版“爱妻”号 Core i5深度剖析评测





 待机时Core i5-750与Core i7-920频率和电压对比



亲民版“爱妻”号 Core i5深度剖析评测





 Core i5-750默认状态下四个核心满载温度在70℃左右(点击放大)

  默认状态下满载(运行四个SP2004)时,Core i5-750会自动提频到2.8GHz(133.3MHz*21),这是因为Turbo Boost默认开启了,此时核心电压为1.152V,四个核心温度均在70℃左右。

  再看看在使用非常纤薄的原装散热器情况下,能超到多高的频率。


亲民版“爱妻”号 Core i5深度剖析评测





 核心电压在1.2V下可以达到3.6GHz(点击放大)

  当把核心电压提升到1.2V后,Core i5-750可以达到3.6GHz(200MHz*18),但在满载时核心温度均在90℃,不太适合长期工作,对于超频玩家来说,更换第三方强劲的散热器是必须的。

  以上只是针对普通用户的简单超频和温度测试,实际上Core i5-750 + P55主板组成的平台与Core i7-920 + X58平台在超频上还有很多不同之下,暂时发现如下:

  * 更低的QPI倍频(16x/18x),详情参见前面章节;

  * 锁定UCLK倍频,固定为16x,不再是内存频率的两倍以上,详情参见前面章节;

  * Core i7-920超频时提升PCI-E频率可在一定程度上辅助CPU外频的提升,一般可设置为120-130MHz之间;而在Core i5上PCI-E控制器集成在CPU内,仅能稳定工作在105MHz左右,110MHz以上均表现为不亮机;

  * IMC(内存控制器)电压默认为1.1V,1.2V电压时CPU外频可轻松稳定在200MHz外频,在实际测试中IMC电压设置在1.5V左右为最佳表现,再高的电压反而起到反效果。

  理论上来说,Core i5具有更好的超频空间,比如外频工作上限可以达到250MHz,但在实际调试中最高仅达到210MHz,可能是BIOS问题或者CPU体质原因,Core i5的超频能力有待进一步挖掘。Core i5-750平台功耗测试

  测试平台见前,成绩是在Fritz Chess Benchmark下得到的。由于主板的不同,因此数据只能作为参考,或者说可以看作是两套平台间的功耗差别。


亲民版“爱妻”号 Core i5深度剖析评测

  显然Core i5平台的功耗要远远低于Core i7-920平台,表现出了惊人的水准,原因应该是多方面的,比如Core i5只支持双通道内存,整个平台为双芯片结构,同时也有英特尔在Nehalem微架构上的进一点优化。

  空闲状态下Core i5平台功耗要低近50W,这其中还有一个原因是它在待机时频率能降到更低。当开启Turbo Boost技术后,Core i5平台的功耗仅提升了4W,而Core i7-920平台的功耗足足上升了20W,此时双方的功耗差达到了61W的最大值。 双通道内存 vs. 三通道内存

  三通道模式下的内存系统,拥有192-bit的CPU-内存交互带宽(3*64bit),这样如果插上三根DDR3-1333,那么就会得到32GB/s(1333*3*64/8)的最大理论传输值,比双通道模式能提升50%的带宽。


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 Core i5-750双通道内存测试成绩

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 Core i7-920三通道内存测试成绩

  只支持双通道内存模式的Core i5-920在Everest的理论Read/Write/Copy全面落后支持三通道内存的Core i7-920是很自然不过的事,在Write/Copy中落后30%左右,在Read中落后10%左右,这仅限于理论测试,在实际的绝大多数应用中是很难以体现出两者差异的。

  双通道内存模式也不是没有好处,它在延时上要稍优于三通道内存(56.4ns vs. 60.9ns),这是因为双通道模式在设计上要较三通道模式简单,需要等待同步的周期数也会有所减少。

  在Cache设计上,Core i5-750并没有作什么变化,因此各项数据与Core i7-920基本操持一致。Core i5挑战Core i7:基础应用

◆ Core i5挑战Core i7:基础应用   


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  在基础应用及理论测试中,Core i5-750几乎全面落败于Core i7-920,尤其是在一些对多线程优化得比较好的应用软件中,如Fritz Chess、Mediashow Espresso、wPrime等,四线程的Core i5-750落后幅度都超过了-20%,最多达到了-37.08%。 

  在这些测试项目中,Core i5-750与Core i7-920的平均差距约10%。 Core i5挑战Core i7:游戏


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  游戏更考验显示卡的性能,对CPU的依赖性不如前面那些基础应用软件,因此Core i5-750相比Core i7-920的差距比较小,只是在3DMark Vantage的CPU测试那一项中因为只有四线程的原因大幅落后,但总分仍只差-6%。 

  由于时间关系,本次没有测试多卡互连的情况,Core i5平台只能提供x8+x8或x16+x4的双卡模式,而Core i7-920平台能提供x16+x16的模式,理论上还是会有些差距的。 总结:更加亲民的Core i5


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  在未来的很长一段时间里,英特尔处理器品牌的核心都是基于Nehalem架构的“Core”家族,并会延伸出多个子系列,其中Bloomfield核心已在去年11月发布,Lynnfield核心会在9月到来,而Clarkdale核心将在明年Q1上市。英特尔为了简化品牌体系,将这些产品按高中低档次划分成三个系列,即Core i7、Core i5和Core i3。

  从性能上分析,Core i7 > Core i5 > Core i3,这也是市场细分的需要,从这次测试的结果来看,同频率的Core i5-750在性能上相当于Core i7-920的90%,由于它们都是同一架构,性能的差距主要来自于超线程与内存控制器上的差别。另外在组建多卡互连时Core i5+P55平台性能会比Core i7+X58平台稍显逊色。

  Core i5(Lynnfield核心)也给我们带来了一些新鲜内容,例如它比Core i7(Bloomfield核心)低得多的功耗,更好的超频上升空间,极有可能成为用户选择它的充分理由。

  作为面向中端市场的Core i5,在价格上比起Core i7更加亲民,目前在深圳市场Core i5-750的报价为1599元,比起Core i7-920的2050元报价足足低了450元,实际上Core i5-750的采购价在1300元左右。与之配套的P55主板,大部分品牌产品上市之初会集中在1000-1500元这个区间,因此搭建一个Core i5-750平台整体成本上会比Core i7-920平台有500-1000元的优势。

  除了频率上的高低外,在核心数量和功能单元上有所限制,是CPU/GPU细分产品线的一贯作法,随着Core i5的出现与不久后Core i3的到来,Nehalem微架构处理器作为“昔日王榭堂前燕”,也开始慢慢飞入寻常百姓家。