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x86 處理器微架構發展進入全新里程,基於全新 32nm 制程的 Intel Westmere 處理器家族,代號為「 Clarkdale 」的入門至主流級雙核心產品,將進一步集成 3D 繪圖核心,曾經佔整體 PC 市場 7 成份額的 IGP 晶片組將會成為歷史。雖然 Intel 32nm 制程 Westmere 處理器要到明年第一季才會上市,但 HKEPC 又怎會讓讀者們失望,因此搶先找來全港首顆 Intel Core i3 處理器及 H55 主機板工程樣本,與上代 Intel IGP 平台作對比測試。 ^!@*P,'I [y{E {a4xF2 q0|ZoP |(%AM*n 內建 3D 繪圖核心 全新 32nm Clarkdale 雙核心處理器 3}M\c) Rkv my[,w$YM 8*k oxS -c$z 2Q) n2na9dX)w X\G)81Q.S ~x+Ykq0 ib Ue*Z["1 具備改良微架構及全新制程,代號為「 Westmere 」的 32nm 處理器將於 2009 年第四季末量產,基本上,其微架構設計沿自「 Nehalem 」處理器,僅加入了 7 條全新的指令,因此在相同時脈下, 45nm Nehalem 處理器與 32nm Westmere 處理器並沒有明顯的效能提升,但別忘記「 Westmere 」處理器是「 Tick-Tock 」矽與微架構發展戰略的「 Tick 」,其重點並不在於微架構改良上,而是全新制程所帶來的生產效益。 pYGYy'%A' ~|=rwDBZ8l 「 Westmere 」處理器採用第二代 high-k 配搭金屬閘極電晶體,代號為 P1268 的 32 nm 制程,採用 193 浸沒式微影技術 (immersion lithography) 於重要的金屬層,並配搭 193 奈米或 248 奈米乾式微影技術 (dry lithography) 於非重要的金屬層,處理器採用 9 層 Copper layers 及 low-k 內部連結層 (interconnect layers) ,並採用無鉛和無鹵素封裝,而晶片尺寸約為 45nm 產品 的 70% 。 >40
GP#Vz JTkCk~bX[z 據 Intel 總裁暨執行長 Paul Otellini 指出,全新 32nm 不僅有效降低所需功耗,同時亦能提升核心時脈,強化運算效能,而且亦縮小處理器核心面積,令處理器能內建更多的運算核心或內建繪圖核心、 PCI-E 接口及記憶體控制器,晶片組簡化為單晶片,可進一步縮小 PC 體積,可切換繪圖支援功能,能在內建繪圖核心及獨立繪圖卡之間作出實時切換,達至節能省電效果。 {F)E\)$G 1,u{&%yL"w 根據 Intel 處理器最新規劃, 32nm 「 Westmere 」處理器將於 2009 年第四季正式量產,核心代號為 Clarkdale 的 32 nm 入門至主流級雙核心 DT 處理器,將內建 3D 繪圖核心,並於 2010 年第一季初出貨,緊接著 2010 年第二季中推出代號為 Gulftown 的 32nm 高階六核心 DT 處理器, 2010 年第四季再推出全新微架構的 32 nm 處理器,代號為「 Sandy Bridge 」,延續「 Tick-Tock 」矽與微架構發展戰略。 =dn1} AFtCqq
#[ 上星期 HKEPC 編輯部找來全港首顆 Gulftown 六核心處理器,並介紹了 Intel 32nm Westmere 處理器的微架構主要改良,本篇文章則著重於全新「 Clarkdale 」雙核心的繪圖架構設計,讀者想了解更多 32nm Westmere 微架構改良部份,可參考 <<32nm Westmere 六核心 全港首試 Intel 「 Gulftown 」處理器>> 一文。 +G\0L_B z[FI2jl v|y<_Ya s;>VeD)*) 模組化設計 加快研發時程 )v-Cj_W5]" x#o?>5Qg? )6C`
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mi 5)x6Q|-u 09x+Tko9;* :>ZzP: QD 雖然「 Intel Clarkdale 處理器內建繪圖核心」這句話並無不妥, 但事實上,其繪圖核心並非內嵌於 x86 運算核心之中,而是 x86 核心與繪圖核心採用 Multi-Chip Package 封裝在一起,其中僅有 x86 核心採用 32nm 制程,繪圖核心則採用 45nm 制程。 (JvQ-H %d-`71|lG^ 在設計 Nehalem 微架構時, Intel 已加入具擴充性 Building Block 模組化設計,可以輕鬆地提供專門針對各個伺服器、桌面電腦 和行動電腦市場進行優化的架構版本,如此一來, Intel 便可在不需作出改動下,推出涵蓋各種價位、性能和效能表現的處理器產品,透過改動處理器核心、 Cache 記憶體、內建繪圖核心、系統記憶體控制及 Quick Path Interconnect 的規格組合,以迎合不同市場需求。 9M0d+:YJ ,?
#*eJD Westmere 處理器基於 Nehalem 微架構作出改良,因此同樣具備 Building Block 模組化設計, Intel Clarkdale 處理器的 x86 運算核心共有兩組處理器核心, 4MB L3 Cache 記憶體,但卻抽走記憶體控制器及 PCI-E 控制器,並利用 QPI 通訊協定連接繪圖核心。
j$%yw4dsj |#:=\gugh 繪圖核心內建記憶體控制器及 PCI-E 控制器,其實說穿了,就是 Clarkdale 處理器純地把 IGP 北橋晶片直接封裝在處理器內。 I4CHfs"ar kYTOldfY2 然而,為何 Clarkdale 處理器不將繪圖核心直接內嵌於 x86 運算核心之中?據 Intel 總裁暨執行長 Paul Otellini 先前公開表示,負責處理核心與繪圖核心的團隊是分開研發,此作法不僅能加快上市時程,且令「 Tick-Tock 」矽與微架構發展戰略更具彈性。 0JrK/Ma3 #
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Bce Paul 也進一步舉例說明,原定 2010 年第一季初推出的是 45nm 制程 Havendale 處理器, x86 處理核心與繪圖核心均為 45nm 制程,但由於 32nm 制程 Westmere 核心比預期提早成熟,因此 Intel 把 45nm 制程的 Havendale 取消,直接更新處理核心至 32nm Westmere ,但卻保留 45nm 制程的繪圖核心,令 Clarkdale 能提前上市。 Y"s
)u7 XzN-slu! 未來,處理核心與繪圖核心的研發團隊仍會分開研發,當全新繪圖核心完成研發, Intel 可推出新的繪圖晶片取代舊有晶片,並配合現有的 x86 處理器一同封裝,立即應市,令 Intel 的產品技術升級更具彈性,發揮 Building Block 模組化設計的優勢。 ,?;sT`Mh) `L+~&M a]{uZGn@i SkriX\p j&
<tdORT Intel 數位企業事業群營運副總裁暨總監 Steve Smith 手持 Clarkdale 實物
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