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单核与双核的竞争 P4 670对抗820


CNET中国。ZOL 作者:有色金属 责任编辑:王刚 【编译】 2005年07月06日 16:15 评论

  在去年,Intel的Pentium4 5XX系列就有推出频率为3.8GHz的Pentium4 570,随后在今年第一季推出高速缓存加大为2MB的6xx系列,同时6xx系列也是全系列都具备Extended Memory 64bit Technology(EM64T,扩充内存64位技术)、XD执行禁制位以及EIST节电管理机制的处理器成员,也是英特尔截至目前为止,单核心处理器中规格最充沛、效能最突出的成员。


单核与双核的竞争 P4 670对抗820

3.8GHz的Pentium4 670处理器

  在4GHz频率似乎是个目前90纳米制程还无法突破的情况下,预定5月27日发布的英特尔顶级单核心处理器成员-Pentium4 670,其最高频率依旧停留在3.8GHz。这颗送测的Pentium4 670为工程样本,编号为JM80547PG112 2M,原始代号为Prescott-2M,采原先90纳米制程Prescott核心,L2高速缓存倍增为2048KB(2MB),并且开启EIST、XD、EM64T等功能,而晶体管数量也增加到1.69亿颗(169millions),硅晶面积为135平方厘米(135㎡),设计热功率为115W。

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Pentium4 670的处理器核心信息

  若以CPU-Z程序检测,这颗LGA775封装的Pentium4 670工程样品,核心代号侦测出来为Prescott,处理器家族编号(Family)为15(OF),产品型号(Model)为4,制造批号ID(steppind ID)为4,系统支持的倍频率为14∼19,前端总线(Front-Side Bus,FSB)为200MHz QDR,也就是800MHz FSB。

  英特尔将Pentium4 670定位为单核心的最高效能旗舰型CPU,发表初期每千颗量购单位的美元单价高达805美元,预定在8月14日降为605美元。

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Pentium D处理器商标

  在同步于5月27日发布、定位在中高阶主流的双核心战舰芯片-Pentium D 8xx系列,其中“D”代表双核心的意思,并摆脱以往在Pentium后面加数字(如或Pentium4)作为微处理器商标的方式,逐渐跟笔记型处理器命名规则(Pentium M、Celeron M)趋于一致。预定将推出3.2GHz的Pentium D 840、3GHz Pentium D 830以及2.8GHz的Pentium D 820,千颗量购美元单价分别为530、316与241美元。预料将搭配945P、945G芯片组,成为英特尔双核心处理器进占主流商业平台、家用娱乐平台的主力。

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2.8GHz双核心的Pentium D 820处理器

  这颗送测的2.8GHz双核Pentium D 820处理器工程样本,编号为HH 80551PG0721M。Pentium D跟Pentium XE一样采取90nm制程的Smithfield核心,硅晶面积为206平方厘米(206㎡),单一硅晶粒内内建两个独立运作的处理器电路核心,每个CPU核心各自有独立12KμOps、16KB D-Cache、1MB L2 Cache的NetBurst架构设计,对外采共享一组800MHz前端总线设计。

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2.8GHz双核心Pentium D 820的处理器信息

  若以CPU-Z程序检测,这颗Pentium D 820核心代号侦测出来为smithfield,处理器家族编号(Family)为15(OF),产品型号(Model)为4,制造批号ID(steppind ID)为4,系统支持的倍频率为14,前端总线(Front-Side Bus, FSB)同样为800MHz FSB。

  唯一跟Pentium XE所不同的,Pentium D处理器设计上,并未开启每个单CPU核心的HT功能,当BIOS内的Hyper-Threading功能开启时,进入操作系统下,会显示出具备两颗实体处理器,只是执行效率会比原先1颗狠心处理器开启HT的效能还要好;同样的,一旦把Hyper-Threading功能关闭,再进入操作系统时,就只剩下1颗真实处理器核心单独运作。

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有两颗实体处理器在运作

  除此之外,Pentium D 8xx系列也支持MMX指令集、SSE、SSE2、SSE3指令集,以及跟AMD64(x86-64)兼容的EM64T(IA32e)指令集,同时也具备eXecute Disable bit(XD)节能功能,可搭配Windows XP ServicePack2的DEP安全防护机制,以及可随时监控CPU硅晶运作温度的Thermal Monitor2(TM2),以及C1E模式─在窗口进入闲置模式下动态切换到2.8GHz低速低电压模式以节省电源的设计,除了Pentium D 820之外,其它830、840都具备Enhanced Intel Speedstep Technology(EIST)增强型节能管理机制,能依照工作负载,动态的在2.8GHz∼3.2GHz频率之间降频/降压切换,以节省CPU不必要的废热与功耗产生,同时配合风扇转速的切换,以达到省电、低噪音的要求。

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技嘉GA-8I945G主板

  这次测试双核心2.8GHz Pentium D 820处理器,以及单核心3.8GHz的Pentium4 670处理器,是采用随英特尔送测的套件,里面包含技嘉的GA-8I945G主机板。至于其它像显示卡、内存以及硬盘等测试周边设备,则和原先Pentium Extreme Edition的配备水平相同。

  相较于Pentium4 Extrem Edition,已经推进到3.73GHz频率频率、2048KB L2 Cache内存,以及对外总线频率提升到1066MHz FSB,而Pentium4 670虽然总线频率仅800MHz FSB,频率更是达到3.8GHz。但这次英特尔推出的Pentium Extreme Edition 840,频率仅3.2GHz,比起先前旗舰级产品的3.8GHz倒退了600MHz,乘以双核心的累计效应,等于损失了1.2GHz的平行运算频率的潜能。而且每颗CPU核心仅1MB L2 Cache,加上有限还要双核共享的800MHz FSB总线设计,上述实测表现也证实,对外内存频宽下降了5∼7%。

  但如此情况下,Pentium XE 840的设计热功率仍高达130W。这就不难想见,如果不藉助未来的65纳米制程来打造,光目前1颗3.2GHz Pentium4 520的设计功率就要84W,2颗合并能控制在130W,而不是84W×2=168W,若是以115W设计热功率的3.8GHz Pentium4 570或670 2颗核心迭加起来,即使不会热到115W×2=230W,至少也会暴增到175∼180W左右,英特尔已经在追求效能与控制热功率增长的天平两端,选了一个不得不做出的平衡处理。

  另外,笔者认为最该强烈改进的,就是双核3.2GHz Pentium XE 840处理器,如果在BIOS设定选项的Hyper-Threading关闭,立刻变成单核心,进入操作系统变成单一处理器,而且效能上形同1颗3.2GHz Pentium4 520处理器而已。其实在一些多线程的环境,因为Pentium XE 840毕竟只有2套CPU核心的执行资源,能像Pentium D那样只开2个执行线程,有时候反而会有最佳执行效果。因此,英特尔应该设计,Pentium XE 840能够切换成双核双执行绪模式(2颗真核心CPU模式),跟Pentium D一样的运作模式,而不是关掉HyperThreading功能之后,4颗降成只有1颗,这点应该可以协调BIOS或主板厂商来达成。

  如果更理想一点,即使考虑设计热功率,Pentium Extreme Edition应该可以设计成实时切换成3.2GHz×2双核心模式,但可以在操作系统负载不高的情况,动态关掉1个CPU核心,此时运作温度与热功率应该可以降低;另外,当有需要需要执行单线绪软件时,能够动态关闭一个核心,但单一核心动态拉高到3.8GHz来运转,再配合对外总线频率拉高到1066MHz FSB,相信这样的设计,必然能让Pentium Extreme Edition更所向无敌。

  另外,笔者相当看好入门的2.8GHz Pentium D 820处理器,虽然它不具备EIST节电管理机制,可是千颗量购单价仅241美元,相较于PentiumXE 840的999美金,以及Athlon64X2 4800+的1,001美元的天价,Pentium D 820处理器有相当好的性价比,况且低频率的处理器,还具备往上超频的潜能。

  不过,相较于桌上型双核心处理器Pentium XE 840、Pentium D 8xx系列的推出,英特尔双核心XEON(Dempsey)、双核心XEON MP(Paxville)要等到明年第一季才会推出,而既有的可插2颗单核心XEON(Prestonia、Irwindale)的2P入门工作站服务器计算机,要怎么跟实质也是2颗CPU的平价单一Pentium D处理器计算机平台做区隔,甚至会不会厂商直接拿Pentium D来开发单一CPU的工作站、服务器平台,这考验着英特尔掌握市场区隔化的能力。

 

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