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CPU巅峰大战再起 Intel/AMD六核谁更强


CBSi中国·ZOL 作者:中关村在线 郑成龙 责任编辑:刘搏 【原创】 2010年03月18日 06:39 评论
产品:酷睿i7 980X(至尊版)/散 Intel CPU 回到顶部阅读

四核已经过去时I/A六核大战开始

写在前边:就在无数消费者还停留在单核甚至是奔腾3时代时,最新一代的32nm六核处理器已经登场了。而时隔1个月之后,AMD也将发布5款定位桌面级的45nm六核处理器,虽然在工艺制程上比不上英特尔,但是在产品线上AMD却毫不逊色,因为他们将无一例外的定位主流市场。在四核甚至是双核还没有完全普及的时候,六核大战已经打响......


  本月11日,Intel新一代32nm六核处理器酷睿i7 980X Extreme正式解禁,虽然这款产品的正式上市时间要晚上5天,但酷睿i7 980X的出现已经将桌面级处理器带进了六核时代,其象征意义可见一斑。


CPU巅峰大战再起 Intel/AMD六核谁更强
酷睿i7 980X Extreme在3月11日解禁

  虽然酷睿i7 980X处理器在技术上已经趋于成熟,但由于竞争对手在工艺和产品端都要落后一段时间,因此Intel并没有将全部精力放在六核处理器身上,主打市场的产品重任依然在45nm四核和32nm双核身上。至于酷睿i7 980X处理器只是象征意义的定位在了旗舰级别,其价格也达到了惊人的999美元。

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网上泄露的AMD Thuban 六核心处理器核心图

  六核作为处理器未来发展的标志性产品,不可能仅限于Intel一家,另外一家技术领先的芯片厂商AMD虽然还没有正式发布六核产品,但也提前发布了六核的相关新闻并且受到了广泛关注。内部代号“Thuban”的AMD六核处理器受到广泛关注的原因很明确,因为这不仅仅是一款六核处理器,更重要的也是目前可以肯定的是,“Thuban”上市之后的售价将会比酷睿i7 980X便宜很多,甚至会出现一款定位在2000元人民币一下的产品。从这一点上来看,AMD的“Thuban”要比Intel的酷睿i7 980X更能吸引大众消费者的眼球。

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技术和市场谁才是关键?

  截止至目前,我们能够获取到的信息是Intel与AMD两家的产品都是将全部六个核心做在了一个Die上,并没有哪款产品像以前那样采用两个Die的设计。因此从这点来看,所谓的真假“六核”之争已经不复存在,剩下的就只有从技术性能和市场方面的真正意义上的较量了。下面本文就从技术和市场两个方面着手为您分析,Intel与AMD到底谁家的六核处理器更强一些。

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Intel制造工艺全面领先

  技术端解析I/A六核谁更强

  架构制造工艺和新技术的运用是先进技术的体现,IntelAMD都深知这一点,为此才不惜一切代价飞速的更新着制造工艺与架构设计。下面我们便从制造工艺,架构设计和最新技术入手为您分析I/A六核谁更强。

  首先来看的是Intel酷睿i7 980X处理器


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酷睿i7 980X Extreme处理器核心照片

  酷睿i7 980X Extreme处理器是桌面级产品中唯一一个采用了32nm工艺制造的高端产品(AMD “Thuban”依然采用45nm工艺)。从制造工艺的角度来看,酷睿i7 980X毫无疑问的成为了六核当中的生产技术最领先产品。Intel的32nm都有哪些好处呢?

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Intel酷睿i7 980X处理器采用32nm工艺Westmere(改良Nehalem)架构

  ● Intel 32nm 制造工艺的技术优势

  >>32nm工艺使用第二代高-K金属栅级
       0.9nm等价氧化物厚度高-K
 
      金属栅级工艺流程更新
 
      30nm栅极长度
       第四代应变硅
  >>有史以来最紧密的栅极间距
       第一代32nm技术将使112.5nm栅极间距
  >>有史以来最高的驱动电流
  >>晶体管性能提升22%
  >>同比封装尺寸将是45nm工艺产品的70%

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32nm的栅极间距更密但漏电率仍然得到改善

  相对于Intel上一代45nm工艺,NMOS晶体管的漏电量减少5倍多,PMOS晶体管的漏电量则减少10倍以上。由于上述改进,电路的尺寸和性能均可得到显著优化。

  Intel的32nm工艺技术最终可以总结成几点直观的概念,其一就是在一定的封装面积下可以容纳更多的晶体管(酷睿i7 980X拥有11.7亿个晶体管),功耗控制能力优异(六核TDP 130W),性能无比强大(最高性能比上一代旗舰酷睿i7 975提升50%)。

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新技术为酷睿i7 980X注入高性能

  当然如此强悍的CPU不仅仅在物理技术上有了更新,在应用操作技术上一样有了不少创新设计。其中睿频加速技术,超线程技术以及最新加入的SSE4.2指令集,正是有了他们的帮助,才让酷睿i7 980X在原有的高性能基础上更上一层楼。


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睿频加速技术

  睿频加速技术已经是被我们谈及过很多次的一项Intel新技术,但即便如此依然有很多读者朋友很不了解这项技术。今天我们将用举例来说明该项技术的优势。以目前最大热门游戏星际争霸2为例。这款游戏目前并没有对多核处理器进行优化,对单核性能要求非常高,传统的多核处理器仅能保持全部核心工作在同一频率上,这样的做法既浪费资源也没有性能提升。睿频加速技术很好的解决了这一问题,在运行像星际争霸2这样对单核性能要求较高的游戏是。睿频加速技术会关闭其他没有做工的核心,将剩余的TDP转移到做工的那颗核心上,然后将其主频大幅提升,从而让单核性能得到加强,让游戏运行更为流畅。这样的做法不仅提高了运算效率,同时也节省了大量的能源。该技术的运用也让酷睿i7 980X更加智能。

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超线程技术

  想必很多使用过LGA775接口奔腾4处理器的用户对超线程技术并不陌生,没错,酷睿i7 980X处理器所采用的超线程技术与之前在奔腾4处理器上的超线程技术是同一个概念。不过那个时候的奔腾4处理器在性能上和操作系统支持上都没有做到位,因此应用并不广泛。如新随着处理器性能的突飞猛进已经操作系统对多线程支持的优化,超线程技术已经成为了一项非常具有实际意义的设计。它让六核心设计酷睿i7 980X具备了最多支持12线程的能力。依靠超线程技术,酷睿i7 980X在一些特殊应用上甚至可以充当12核处理器使用。

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SSE4.2指令集

  酷睿i7 980X处理器的另外一大应用技术是加入了SSE4.2指令集。SSE4.2指令集在Nehalem架构处理器中首度被引入,它加入了STTNI(字符串文本新指令)和ATA(面向应用的加速器)两大优化指令。STTNI主要针对XML进行文档和数据处理进行优化,使这一方面的应用性能达到上一代产品的3.8倍。ATA则主要增加CRC32计算校验码,另一方面让POPCNT用来计算一个16/32/64位整数里面中多少个为1的位。目前Intel C++ Compiler 10.x和Microsoft Visual Studio 2008 VC++均已经实现了对于SSE4.2的支持。具备SSE4.2指令集的处理器在办公应用中的性能将得到大幅度提升。

产品:羿龙II X6 1075T(盒) AMD CPU 回到顶部阅读

Thuban六核成本控制更好

  接下来我们谈一谈AMD六核处理器的技术特点

  AMD即将于4月发布的五款六核处理器代号为“Thuban”,目前他们的型号已经确定,但主频等参数还没有确定下来,他们当中的最高端型号为Phenom II X6 1075T,从大致的参数来看“Thuban”与其前一代四核Phenom II X4 900系列处理器在架构上并太大变化,三级缓存依然为6MB,因此可以确定其就是K10架构的更多核心版本产品,并且将继续使用45nm工艺制造。


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AMD六核“Thuban”核心示意图

  相比Intel复杂而昂贵的32nm工艺技术,AMD所采用的45nm技术则相对的简单,且有很好的成本控制。这也许是AMD处理器价格较为低廉的原因所在。目前AMD产品线广泛使用的生产工艺为超低K电介质互联技术、多重增强晶体管应变技术和沉浸式光刻技术。

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AMD应用的沉浸式光刻技术图解

  在AMD的45nm工艺处理器的生产中,整个晶圆是浸泡在去离子水(无杂质,无带电离子)中的,这种情况相当于将光刻的分辨率提高了1.44倍,正好满足65/45=1.44的工艺改进幅度。用这种工艺设计生产的SRAM芯片可获得约15%性能提升。

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AMD四核Phenom II X4 900系列核心照片

  真正解决AMD在45nm技术难题的是多重增强晶体管应变技术 ,AMD和IBM称,与非应变技术相比,这一新技术能将P沟道晶体管的驱动电流提高80%,将N沟道晶体管的驱动电流提高24%。可见,制程的提升极大地提升了处理器的潜在性能,并同时赋予了产品更强的功耗控制能力。

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AMD羿龙II家族产品技术特性

●  AMD 45nm 制造工艺及技术特点

  >> 超低K电介质互联技术
    
多重增强晶体管应变技术
    沉浸式光刻技术 

  >>  SRAM芯片约15%性能提升
    P沟道晶体管驱动电流提高80%
    N沟道晶体管的驱动电流提高24%

  对于AMD为什么到现在都没有使用High-K,很多朋友们都存在疑问,其实这得益于AMD自Athlon时代就开始使用的SOI工艺。SOI是Silicon On Isolator的缩写,即绝缘体上的硅技术。和传统的纯硅晶圆不同,SOI工艺使用的晶圆底部是一层绝缘层。这层绝缘体切断了上方MOS管漏电流的回路,使得基于SOI技术的芯片能够轻松抵抗漏电流。

  超低K电介质可以降低串联电容、降低写入延迟和能量消耗,从而明显提升性能功耗比。另外不得不提的便是沉浸式光刻技术,其是AMD在45nm的Phenom Ⅱ处理器生产中最新应用的技术之一,其区别于过去干式光刻最大的特点就是整个光刻的过程并不是发生在空气中,而是沉浸在一种光学折射率较大的透明液体中,从而让其在晶圆上更好的刻录晶体管。

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现用主板用户可直接升级使用六核“Thuban”处理器

  在应用技术方面,AMD并没有加入类似Intel睿频加速和超线程这样的技术,但是兼容性方面AMD要比Intel做的更为出色一些。其最典型的特点就是六核“Thuban”处理器采用了与当前Phenom II X4 900系列一样AM3接口,让平台做到了无缝升级。

  受AMD官方消息保密限制,我们目前能够得到的AMD处理器产品信息非常少,以至于很多新的应用技术我们无法获知。但从已知的消息方面来看,AMD六核处理器在新工艺与应用技术方面都要逊色Intel酷睿i7 980X一筹。当然,这一切都仅限于我们目前所能得到的消息来评比的。

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市场端AMD前景较为乐观

  市场端分析Intel/AMD六核谁更强

  在制作工艺与应用技术的评比中Intel酷睿i7 980X凭借优秀的32nm工艺以及众多的新应用技术赢得了胜利,那么在接下来的市场端能否继续他的优势呢?我们不妨继续往下看。


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“Thuban”六核将延续黑盒

  六核处理器作为当前最先进工艺技术的代表,将毫无疑问的成为Intel与AMD的旗舰配置。因此黑盒不锁倍频将成为这些产品的最大特点。不过由于Intel酷睿i7 980X在生产成本和市场定位上更高,所以其价格也将会是很高的。从官方放出的999美元一颗的价格就可见一斑。反观AMD方面,从羿龙II四核时代开始,还很少会出现价格在2000元以上的产品。目前市场中的最高端四核Phenom II X4 965的价格已经降至了1200元以上,这位2000元以下留出了很大的空当,由此可以推断“Thuban”六核在上市之后必定会有一款定位在2000元以下的产品,而且很有可能他将会是一款不锁倍频的黑盒处理器。单方面从价格来看“Thuban”的优势相当明显。

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拥有8线程的酷睿i7四核处理器将成为AMD六核的拦路虎

  酷睿i7 980X由于定位和价格方面的原因并不会与“Thuban”六核直接抗衡,但这并不代表“Thuban”在市场中就真的是一马平川无人阻拦。已经上市1年之久的Nehalem架构猛将酷睿i7 900/800系列将成为“Thuban”处理器的最大挑战。虽然“Thuban”处理器采用了六核设计,但是由于缺少超线程技术的帮助,在多线程支持上要逊色于酷睿i7四核系列处理器。在物理线程上也许“Thuban”会占有很大的优势,但毕竟在线程总数上要少了2条。且“Thuban”在上市之后与酷睿i7四核处理器的价格已经没有优势,能否突破封锁还只有上市之后才能得到结果,所以现在说“Thuban”市场胜利为时尚早。当然这依然需要画一个界定,仅限于新装机的用户,至于原因很简单,那就是“Thuban”最大的本领,无缝升级。

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老AMD平台用户无需更换主板即可支持六核

  之前我们已经提到,“Thuban”六核采用的是和现在AMD主流平台一致的AM3接口,这样做的好处是让平台可以做到无缝升级。也就是说AMD的老用户完全不需要更换主板就可以升级六核处理器(需要升级BIOS),这样就可以为用户节省数百元的开支,这对于大众消费者而言已是不小的数目,省下的这部分资金更可以投入到显卡或者内存方面。从升级的角度来看“Thuban”六核的市场还是非常强大的。

  所以单从市场方面来看,AMD即将问世的六核处理器市场前景非常好。当然了,他的性能表现也需要非常优秀才可以,否则的话会重蹈65nm Phenom处理器的覆辙。

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六核时代看起来很近实际很远

  Intel抢先AMD发布六核了,但这次并没有像45nm工艺那样托上很长的时间,我们仅需等到4月中旬就可以见到AMD的六核。I/A携手共进六核时代是皆大欢喜的事情。但是六核时代对于我们普通消费者而言却依然遥远。


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消费者手中的钱不是大风刮来的(图片源自互联网)

  六核看起来很美,是人人都想要的东东,可是摸摸自己的裤兜,更多的人掏出的是一卷卫生纸而不是大量的人民币。虽然“Thuban”很有可能会出现一款低于2000元的产品,但对于广大的普通用户来讲,拿出2000元去购买一款六核处理器所带来的感受远不如到超市畅快淋漓的消费一把过瘾。所以从思想上想要普及六核为时尚早。

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多核应用优化现在仍然不算好

  在应用端方面,虽然计算机天生不是为游戏而生的,但是现在最广大的高端用户的主要目的还是游戏。而当前的最流行的游戏无疑例外的多单核性能要求更高,这对六核处理器在应用领域的性能发挥是不利的,这也必将影响到一部分消费者去购买六核处理器,更不要说更多的用户还在用高端主机聊QQ了。

  综合以上的全部结论,Intel虽然赢得了技术,AMD赢得了市场,但对最广大的普通消费者而言,六核时代看上去很近其实很远。


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