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x86 处理器微架构发展进入全新里程，基于全新 32nm 制程的 Intel Westmere 处理器家族，代号为「 Clarkdale 」的入门至主流级双核心产品，将进一步集成 3D 绘图核心，曾经占整体 PC 市场 7 成份额的 IGP 芯片组将会成为历史。虽然 Intel 32nm 制程 Westmere 处理器要到明年第一季才会上市，但 HKEPC 又怎会让读者们失望，因此抢先找来全港首颗 Intel Core i3 处理器及 H55 主板工程样本，与上代 Intel IGP 平台作对比测试：
模块化设计加快研发日程
虽然“Intel Clarkdale处理器内建图形核心”这句话并无不妥，但事实上，其图形核心并非内嵌于x86运算核心之中，而是x86核心与图形核心采用Multi-Chip Package封装在一起，其中仅有x86核心采用32nm制程，图形核心则采用45nm制程。
在设计Nehalem微架构时，Intel已加入具扩充性Building Block模块化设计，可以轻松地提供专门针对各个服务器、桌面计算机和移动计算机市场进行优化的架构版本，如此一来，Intel便可在不需作出改动下，推出涵盖各种价位、性能和能效表现的处理器产品，透过改动处理器核心、Cache缓存、内建图形核心、系统内存控器制及Quick Path Interconnect的规格组合，以迎合不同市场需求。
Westmere处理器基于Nehalem微架构作出改良，因此同样具备Building Block模块化设计，Intel Clarkdale处理器的x86运算核心共有两组处理器核心，4MB L3 Cache缓存，但却抽走内存控制器及PCI-E控制器，并利用QPI通讯协议连接图形核心。
图形核心内建内存控制器及PCI-E控制器，其实说穿了，就是Clarkdale处理器把IGP北桥芯片直接封装在处理器内。
然而，为何Clarkdale处理器不将图形核心直接内嵌于x86运算核心之中？据Intel总裁暨执行长Paul Otellini先前公开表示，负责处理核心与图形核心的团队是分开研发，此作法不仅能加快上市日程，且令「Tick-Tock」硅与微架构发展战略更具弹性。
Paul也进一步举例说明，原定2010年第一季初推出的是45nm制程Havendale处理器，x86处理核心与图形核心均为45nm制程，但由于32nm制程Westmere核心比预期提早成熟，因此Intel把45nm制程的Havendale取消，直接更新处理核心至32nm Westmere，但却保留45nm制程的图形核心，令Clarkdale能提前上市。
未来，处理核心与图形核心的研发团队仍会分开研发，当全新图形核心完成研发，Intel可推出新的图形芯片取代旧有芯片，并配合现有的x86处理器一同封装，立即应市，令Intel的产品技术升级更具弹性，发挥Building Block模块化设计的优势。
Clarkdale图形核心仍基于GMA架构
Clarkdale图形核心基于G965/GM965的GMA(Graphics Media Accelerator)架构，硬件支持DirectX 10、Shader Model 4.0及OpenGL 2.0规格，图形核心采用Unified Shader设计，每一组Execution Units均可执行Vertex、Geometry及Pixel Shader指令。
上代G45芯片的GMA X4500HD图形核心基于GMA X3000架构作出不少改良，包括改良Thread Dispatch单元的排序效率，Execute Unit改良Multi-Threaded执行能力以减少高频率下运算延滞时间，同时支持更长的Shader指令。
此外，GMA X4500HD亦改良了Texutre Sampler及Pixel Operations单元，支持所有种类的Sampler Filtering，包括以往GMA图形核心所不支持的Dynamic Anisotropic Filtering，并加16Bit U×RM Blending，而32Bit Fixed Trillinear Filtering及16Bit Float Filtering性能比上代提升达1倍。
Clarkdale的图形核心则基于GMA X4500HD再作出适量改良，包括每组Mathbox的Execute Unit数目由5个提升至6个，令Execute Unit数目由15个增加至18个，Unified Execution Unit的Cache容量同时也进一步提升，以满足Execute Unit数目上升的需要。此外，Clarkdale在数学计算法则作出了部份改良，这方面将会在OpenGL图形程序中获得明显的增益。
由于Clarkdale的图形核心仍基于GMA绘图架构，仅支持Single Sampled Rendering，因此仍不能提供AA抗锯齿功能；不支持32Bit Floatp-Point Filtering及RGB32 Rendertarget等等，虽然以上功能均非DX9及DX10规格中的必需协议，但面对GPU双雄完整的支持性，Clarkdale的图形规格显得较为落后。
Clarkdale图形核心内建PCI-E图形接口控制器，其中一个重点是提供可切换显卡支持功能，能在内建图形核心及独立显卡之间作出实时切换，达至节能省电效果，由于驱动程序尚未支持，暂时未有测试此项目。
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全新Intel Clear Video HD技术
为满足高清影像需要，GMA X4500HD图形核心加入100%全硬件解码能力，内建全新Intel Clear Video技术，真正能做到完全硬件译码MPEG2、VC-1及AVC(H.264)影像，支持HW Motion Comp、In Loop Deblocking、Inverse Transform及Variable Length Decode等工作，可支持高达40Mb/s的Blu-Ray Full Framerate影像回放。
Clarkdale则进一步强化图像处理能力，并命名为Intel Clear Video HD技术，再追加Dual Stream硬件解码，能同时支持两组HD播放，同时在Post Processing方面，追加在HD图像处理时支持Sharpness功能及xvYCC运算，输出方面支持两组独立HDMI影像输出，并追加12Bit Color Depth，音效方面则追加Dolby TrueHD及DTS-HD MasterAudio支持，以迎合HTPC应用需要。
影像输出仍需芯片组配合
对比Intel上代IGP芯片组平台，新一代Clarkdale处理器将图形核心、内存控制器等主要北桥功能内建于处理器中，因此仅需要一颗代号为Ibex Peak的Intel系统单芯片，透过DMI通讯协议连接(最高带宽为2GB/s)，取代以往南北桥双芯片架构，所占用的PCB空间减少，更适合用于Small Form Factor应用，例如4公升容积或以下的Mini PC产品。
不过，Clarkdale的图形核心并未完整内建所有北桥功能，包括显示输出控制器、以及另外负责AMT技术的Management Engine均未加入图形核心内，而被放置于Ibex Peak系统单芯片中，影像信号并不是透过DMI通讯协议传送至Ibex Peak系统单芯片控制器，而是透过独立的Intel Flexible Display Interface，因此不会对DMI带宽构成负担。
但值得注意的是，并非整个Ibex Peak系统单芯片系列均支持Intel Flexible Display Interface，尽管Clarkdale内建图形核心，但主板上的系统单芯片如果并不支持Intel Flexible Display Interface，将无法提供IGP功能，例如即将于9月初推出的P55平台，使用Clarkdale处理器会正常运作但无法使用其GPU功能。
输出方面，Ibex Peak系统单芯片支持一组Analog及两组Digital输出，并支持双独立显示输出，不再需要额外的芯片。Digital输出方面原生支持DVI、HDMI及DisplayPort输出配置，并已把HDCP Key已内建于芯片组中，并不需要额外芯片。
但是，Ibex Peak系列的Digital显示输出是采用DisplayPort规格，如果主板业者要提供DVI及HDMI输出，需要加入一颗Level Shifter电压调整芯片，把输出信号转化为DVI及HDMI作用的电压标准，Level Shifter芯片成本大约为1美元。
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2010年上半年Intel「Clarkdale」处理器产品布局
根据Intel桌面处理器最新规划，代号为Clarkdale的32nm双核心处理器将会横跨三个不同产品品牌，包括Core i5、Core i3及Intel Pentium家族，预定2010年第一季初正式上市，首发型号将会有7款。
部份Clarkdale处理器采用Core i5品牌，是为了与Lynnfield四核心的Core i5型号有所区隔，没有图形核心的Lynnfield四核心处理器被命名为Core i5-700家族，而内建图形核心的Clarkdale双核心处理器则命名为Core i5-600，Intel此举却遭不少PC业者批评容易导致市场信息混乱。
Clarkdale处理器初上市共有四款Core i5-600双核心处理器，包括Core i5-650、Core i5-660、Core i5-661及Core i5-670，核心频率为3.2GHz、3.33GHz、3.33GHz及3.46GHz，内建4MB L3 Cache，支持Hyper-Threading提供4线程运算能力，内建DDR3双通道内存控制器，最高支持DDR3-1333及最高32GB内存容量。
Core i5-650、Core i5-660、Core i5-661及Core i5-670均支持Intel TurboBoost技术，针对没有为多核心进行优化的程序作出动态超频，其最高TurboBoost频率分别为3.46GHz、3.6GHz、3.6GHz及3.73GHz。
Core i5-660及Core i5-661在处理器规格上完全相同，分别在于图形核心频率，整个Core i5-600系列的图形核心频率为733MHz，但Core i5-661则被提升至900MHz，令图形性能相比其他型号为高，但换来的亦是较高的功耗，整个Core i5-600系列的处理器TDP为73W，但Core i5-661则为87W。
而且Core i5-600整个系列均支持VT-x、VT-d、TXT及AES-N指令集功能，唯独Core i5-661并不支持VT-d及TXT功能，Intel的处理器市场分隔政策绝对是耐人寻味。
售价方面，Core i5-650、Core i5-660、Core i5-661及Core i5-670每千颗单价分别为$176、$196、$196及$284美元。
采用Core i3品牌的Clarkdale处理器将会被命名为Core i3-500系列，与Core i5-600系列的分别除了处理器频率较低外，同时亦不支持Intel TurboBoost技术、VT-d、TXT及AES指令集。
Clarkdale处理器初上市共有两款Core i3-500双核心处理器，包括Core i3-530及Core i3-540，核心频率为2.93GHz及3.06GHz，内建4MB L3 Cache，支持Hyper-Threading提供4线程运算能力，内建DDR3双通道内存控制器，最高支持DDR3-1333及最高32GB内存容量，Core i3-500系列的图形核心频率均为733MHz，处理器TDP同样为73W。
此外，Pentium品牌仍会保留，持续主攻入门级市场，Clarkdale处理器初上市会有一款采用Pentium品牌，型号为Pentium G6950，核心频率为2.8GHz，L3 Cache容量由4MB减至3MB，不支持Hyper-Threading技术，内建DDR3双通道内存控制器，但最高支持速度降至DDR3-1066，Pentium G6950图形核心频率为533MHz，处理器TDP同样为73W。
同样地Pentium G6950不支持Intel TurboBoost技术、VT-d、TXT及AES指令集，更重要的是不包括完整的Intel Clear Video HD功能，例如不支持Dual Video Decode、Post Processing中的HD Sharpness处理、Dual HDMI输出、Dual Audio Streams、12Bit ColorDepth及Dolby TrueHD与DTS-HD MasterAudio音效，明显与Core i5/Core i3型号作出市场区隔。
售价方面，Pentium G6950、Core i3-530及Core i3-540千颗单价分别为$87、$123及$143美元。
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Intel Core i3-540 工程样本， C0 版本频率为 3.06GHz
上图为 32nm Clarkdale 双核背面
图左为 45nm Lynnfield 四核心背面、图右为 45nm Havendale 双核心背面
图为Intel 32nm Westmere双核心处理器工程样本，核心代号为Clarkdale，处理器核心采用32nm、绘图核心则采用45nm，全部均为无铅、无卤制程，并以Multi-Chip Package技术封装一起，采用LGA 1156封装并兼容所有芯片组Intel P5x及H5x系列芯片组平台，但绘图核心则只有在H5x平台下才会被启用。
本次我们收到的Clarkdale工程样本核心频率为3.06GHz 、 4MB L3 Cache ，支持 Hyper-Threading 技术，最高TDP为73W，规格与正式版本的Core i3-540相同，但由于是工程样本的关系， Clarkdale的所有功能均被开放，包括Intel VT-d 、 TXT及AES功能，但正式上市时Core i3-540并不会支持以上功能。此外，工程样本的绘图核心频率为700MHz ，但正式版本应为733MHz 。
现时CPU-Z已能正确认出Clarkdale处理器的数据，不过绘图部份则无法确定，笔者也联络过CPU-Z及GPU-Z的作者，但由于Intel没有释出有关Clarkdale绘图核心的数据，因此仍然无法透过软件窥探Clarkdale的硬件规格。
CPU-Z 已能正确认出 32nm Clarkdale 核心
GPU-Z 无法识别出 Intel Clarkdale Graphics 的硬件规格
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测试平台：
注 1 ：
Intel Clarkdale + H55 对比上代 Core 2 Duo E8500 配搭 G45 平台，由于 Clarkdale 处理器核心频率为 3.067GHz ，相较 Core 2 Duo E8500 略高，为了能减少频率因素对微架构测试的影响， HKEPC 把 Core 2 Duo E8400 处理器轻微超频至 3.071GHz 。
注 2 ：
由于 G45 主板仅支持最高 DDR3-1066 速度，因此 Core 2 Duo E8500 配搭 G45 平台将会采用相同的内存，但内存频率为 DDR3-1066 、 CL 7-7-7-18 。
注 3 ：
45nm Intel Havandale + H55 对比 32nm Intel Clarkdale + H55 ，由于该 Havandale 工程样本最高频率为 2.4GHz ，因此 Clarkdale 样本将会降频至 2.4GHz 作对比测试。
注 4 ：
Clarkdale 及 Havandale 工程样本绘图核心频率均为 700MHz ，相较正式版本 733MHz 为低，因此正式出货版本绘图性能将相较本测试略高， G45 绘图核心频率为 800MHz 。
PC Mark Testing ：
全新 Clarkdale 双核心处理器设计基于 Nehalem 微架构，其根据 Core 微架构之下大幅改良了 Loops Stream Detector 、 Out-of-Order Windows 、 Branch Predictor 及 Memory Subsystem 设计，根据 PC Mark 的测试， Clarkdale 双核心在同频率下，相较上代 Core 2 Duo 产品有明显效能增益。
45nm Havandale 双核心与 32nm Westmere 双核心同样基于 Nehalem 微架构，绘图核心亦是同一芯片，差异仅在于 Westmere 采用更先进的制程及支持 AES 指令集，因此除了 Sandra 2009 测试中的 AES 编码及译码测试外，大部份测试均指出 45nm Havandale 双核心与 32nm Westmere 双核心在微架构上并无任何增长。
Cine Bench R10 ：
Cine Bench R10 是著名的 OpenGL 绘图运算测试软件，并可支持多线程运算，大家可以发现当采用单一核心运算模式， Clarkdale 双核心与上代 Core 2 Duo 处理器的效能分别并不明显，但当采用多核心运算模式时，虽然两者同样为双核心产品，但 Clarkdale 双核心凭着 Hyper-Threading 技术，令同一时间可处理四个线程，令两者效能差距扩大。
此外， Clarkdale 绘图核心改进了数学计算效率，这方面对于 OpenGL 运算有明显改善，因此，尽管 Clarkdale 的绘图核心与 G45 的 GMA X4500 HD 同样基于 GMA 绘图架构，但 Clarkdale 在 OpenGL 测试上会有明显的效能改善。
同样地， 45nm Havandale 双核心与 32nm Clarkdale 双核心同样基于 Nehalem 微架构，绘图核心亦是同一芯片，在 Cine Bench R10 测试中并无任何增长。
Sandra 2009 ：
Sandra 2009 主要是测试处理器的运算最大吞吐量，因此得出的结果都是最大理论值，当中 Clarkdale 处理器凭着 Hyper-Threading 技术大幅压倒了频率相约的 Core 2 Duo 处理器，不过实际效能差距能否达至此一幅度，完全视乎软件对多线程的优化功力。
Sandra 2009 测试结果的其中一个要点是，其具备 Cryptographic Bandwidth 、 AES256 Bandwidth 及 SHA256 CPU Hashing Bandwitdh 效能测试，正好用来体验 Intel AES 指令集的威力，从这三项测试中可获知， Clarkdale 支持 Intel AES 指令集后，其 Cryptographis 及 AES256 运算效能 高于上代 Core 2 Duo 处理器 5 至 10 倍。
此外， 45nm Havandale 双核心与 32nm Clarkdale 双核心虽然同样基于 Nehalem 微架构，但只有 32nm Westmere 处理器家族有加入 Intel AES 指令集支持，因此 45nm Havandale 双核心的 Cryptographis 及 AES256 运算效能，相较上代 Core 2 Duo 处理器并无没有明显增益。
由于 Clarkdale 内建内存控制器减少了延迟，加上支持速度更高的 DDR3-1333 速度，因此内存测试项目大幅超越上代 Core 2 Duo ， Memory Latency 方面，由 于 OCZ DDR3-1333 2GB 内存模块在运作 DDR3-1066 拥有较低的 Memory Latency 设定，因此亦反映在 Sandra 2009 测试中。
ScienceMark 2.0 ：
ScienceMark 2.0虽然能认出Clarkdale双核心支持 4 个线程，但由于 Hyper-Threading技术并不是真正的四核心运算，面对主要采用ALU运算的SciencMark 2.0 ， Hyper-Threading其实效能提升并不明显，因此Clarkdale处理器在 Science Mark 2.0之中并没有显优势。
Microsoft Excel 2007 ：
Microsoft Excel 2007 测试基于金融业的算式，计算美国国库债券现价及计算期权现价的程序作测试，可以看到 Clarkdale 处理器运算效能亦较上代 Core 2 Duo 处理器优胜。
Microsoft Office 2007 ：
同样是 Microsoft Office 的一员，但笔者采用两个 50MB 的 Word 文件进行 Word Merge ，然后把一个 304MB 的 PowePoint 档案打印成向量的 XPS 档案，两者同时进行，结果上代 Core 2 Duo 竟然轻微领先 Clarkdale 处理器，笔者反复测试下发现，如果关上 Hyper-Threading 功能后， Clarkdale 处理器的 Word 、 PowerPoint 测试成绩分别为 37.4s 、 51s ，证明 Hyper-Threading 并不是所有软件均能受惠，在部份情况下更可能出现效能衰退。
Microsoft Windows Vista ：
Windows 操作系统附连的软件，使用普及度相较其他软件更高，因此我们亦使用 Windows Photo Gallery 及 Windows Movie Maker 软件进行测试，新一代 Clarkdale 处理器在测试中拥有明显优势，而部份测试 3.071GHz 的 Core 2 Duo 效能只能达到 2.4Ghz Clarkdale 水平，显见新旧微架构在效能上的差异。
Adobe Photoshop CS4 ：
同样是 Hyper-Threading 惹的祸， Adobe Photoshop CS4 测试的 25 Photos Noise Removal 项目， Clarkdale 处理器在启用 Hyper-Threading 功能后，效能不及 Core 2 Duo 处理器，但关闭 Hyper-Threading 功能后则为 32.97s ，效能反超前 Core 2 Duo 处理器。
Mainconcept H.264 Encoder ：
Mainconcept H.264 Encoder 测试方面，新一代微架构产品存在极大优势，性能大幅超前上代 Core 2 Duo 产品，就算是 2.4GHz 的 Clarkdale 处理器效能亦胜过 3.071GHz 的 Core 2 Duo 处理器。
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3D 游戏测试：
此次测试绝对是 120% 艰辛，因此 Intel 的 Beta 驱动程序一直 Update ，较早版本的系列驱动程序连跑 3DMark 都会出现问题，更遑论测试其他 3D 游戏。最后我们取得了 2009 年 8 月 14 日推出的最新版本驱动程序，编号为 8.15.10.1843 ，表现已较稳定，唯少部份游戏仍然无法开启或出现贴图错误问题。
Clarkdale 绘图核心效能相较上代 GMA X4500HD 优胜，但部份效能为处理器微架构加持，整体而言进步幅度仍然显著，可惜的是，面对 NVIDIA GeForce 9400 IGP 芯片组， Clarkdale 绘图核心就像清兵拿着刀对抗西洋大炮一样，全军覆没。
影像处理测试：
Intel Clarkdale 绘图核心支持全新 Intel Clear Video HD 技术，其中一个最大的改进是支持 Dual-Stream Acceleration ，采用 DXVA Checker 已能侦出支持两组 1920 x 1080p 硬件加速功能。
我们同时采用 Cyberlinke PowerDVD 9 及 Arcosoft TotalMedia Theather 播放两组 40Mbps 的 MP4 影片，采用上代 Intel G45 芯片组下处理器会被完全负载，但 Intel Clarkdale 绘图核心则令处理器资源使用率仅 16-24% ，效果令人满意。
不过，对比 GeForce 9400 IGP 的 PureVideo HD 技术， Intel Clarkdale 绘图核心所占的处理资源略为偏高，同样的影片采用 GeFore 9400 IGP ，处理器资源占有率仅 11-14% 。
CPU功耗及温度测试：
* 功耗数值为整机功耗而非纯处理器功耗，以往仅处理器功耗测试只会完全负责处理器核心，但 Clarkdale 内建绘图核心，因此 Full Load 测试改以 3D Mark Vantage 并以 Watts up? Pro 记绿最整个功耗最高点。
** 采用 CoolerMaster Hyper TX3 ，因为它是 Socket 775/1156 跨平台散热器，风扇转速设定于 1500R.P.M ，室温为 25W
首先我们测试 45nm Havendale 与 32nm Clarkdale 之间的处理器功耗及温度差异，从结果中可以发现， 32nm 所带来的功耗改善十分明显，即便是 3.06GHz 的 Clarkdale 功耗表现，竟然与 2.4GHz 的 Havandale 相约。
当然， 32nm 处理器核心、 45nm 绘图核心的 Clarkdale 处理器，对比上代 45nm Core 2 Duo E8000 处理器配搭 65nm G45 IGP ，在功耗表现上当然相距更远，但值得注意的是， Core 2 Duo E8400 的处理器温度较 Clarkdale 优胜，主要是 Core 2 Duo E8400 没有内建绘图核心所致，并不能作直接比较。
编辑评论：
虽然 Nehalem 微架构已推出接近三季，但由于集中于高阶市场，大部份用家并无法感受 Intel 全新微架构的威力， Intel Clarkdale 处理器将于明年第一季初推出，预期基于 Nehalem 微架构的 Intel 处理器将占整体市场 7 成，新旧微架构将正式进入世代交替。
Intel Clarkdale 处理器出现，亦代表示着一个新时代的开始，以往占率整体 PC 市场 7 成的 IGP 芯片组，将会续渐在市场上消失，就像传呼机一样在手机出现后，成为历史上的一个形容词。
无疑， Intel Clarkdale 是一颗优秀的处理器，基于 Nehalem 微架构相较上代有明显的效能增长， AMD 现有的 K10.5 微架构难以匹敌。不过， Intel Clarkdale 却不是一颗强劲的绘图处理器，虽然相较上代 GMA X4500HD 有一定改善，但面对绘图双雄的 IGP 产品却被毫无招架之力， Intel 必需要尽提升绘图技术，否则难以抵挡 AMD 的 Fusion 处理器来犯。
制程进步下芯片整合是必然的进化，昔日计算机需要声卡、网络卡、 I/O 控制卡、绘图卡，但这些功能已慢慢地集成于芯片组内，而芯片组的功能又慢慢被整合进处理器内，终极进化必然是完全整合处理器、南北桥的系统单芯片。
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