性能提升11% 新45nm双核E8000系列详测

    新年伊始Intel就没有闲着，最近几天又对其双核酷睿2处理器产品进行了更新，一些采用45nm制造工艺的新生力量加入到了阵营当中，相比之前的产品有了很多改进的地方，我们将在今天的文章里向读者进行更加详细的阐释……

    而Intel此次更新四核处理器产品线表现的较为低调。我想其中有一些我们能够理解的成份，首先目前没有一个值得畏惧的竞争对手能够较为成功的阻击Intel 65nm四核酷睿2处理器家族，这也是为什么Intel要对新的Yorkfield核心四核处理器做一个不确定时间的延期，一直推迟到了今天的2月份。虽然新处理器在使用4层PCB样板测试1333MHz处理器总线的时候出现了EMI（电磁干扰）问题，但我想这不足以成为Intel推迟发布的主要原因。

45nm Wolfdale处理器登场

    尽管Intel决定推迟四核45nm处理器的发布，但在今天的处理器市场，找到一个切入点引起一些争论的话题并不是很难的事情。双核酷睿2处理器产品线增加了新品，未来几天Intel将宣布核心代号为Wolfdale的三款处理器，分别是Core 2 Duo E8500、E8400以及E8200。这些处理器都将采用先进的45nm工艺，和推迟的代号为Yorkfield的四核处理器同属Penryn家族。

    Wolfdale处理器是不容小视的，因为Intel已经表示将要把性能引入到一个全新的层级上。更高的时钟频率、更大的二级缓存……而更令人兴奋的就是产品的价格，据悉将和目前的主流Core 2 Duo处理器处于相同的价位。

    因此，2008年1月的下旬Intel将要把目前主流双核处理器的价格调整到160美元到260美元之间，这也将是本文主要围绕的一个话题，我们一起来探寻新的45nm何时能够步入主流市场段。

全文导读

• 新45nm处理器之新
  
• 新双核“Wolfdale”家族成员介绍
  
• 测试平台及方法
  
• Wolfdale和Conroe大对决
  
• SYSmark 2007全局性能测试
  
• 3D游戏性能测试
  
• 多媒体编解码测试
  
• 渲染能力及日常应用测试
  
• 功耗以及温度测试
  
• 超频能力大揭秘
  
• 全文总结

    “Wolfdale”是新双核Penryn家族处理器的核心代号，“Yorkfield”就是四核处理器的核心代号。“Wolfdale”采用了先进的45nm制造工艺，“Yorkfield”和“Wolfdale”采用了相同的处理器内核，“Yorkfield”可以理解为将两个“Wolfdale”内核封装到一个处理器当中，因此，我们也可以把“Wolfdale”看作是整个“Penryn”家族的基础，也正因为此才让包括我们在内的更多人对这个系列产品产生了浓厚的兴趣。

    “Wolfdale”处理器核心大小为107sq.mm，由4.1亿个晶体管组成。从这个规格上，也有理由让我们相信“Wolfdale”相比之前的2.91亿个晶体管的65nm“Conroe”有了很大的改进。

 
Wolfdale（左）Conroe（右）
(点击看大图）

    上面我们看到的是“Wolfdale”和“Conroe”内核对比：从元件的布局上我们也能感受到两者之间的细微差距存在。从某种意义上说，“Wolfdale”核心和“Conroe”核心并不相似，不管是从晶体管数量上说还是从制造工艺上。我们可以将其看作是Core微架构上的第二次创新。

“Wolfdale”的先进性

    许多创新都是以增强性能为目的的，“Wolfdale”的最大优势就是高达6MB的二级缓存。另外，“Wolfdale”处理器能够支持SSE4.1指令集，新增加了47条全新的指令，能够帮助处理器加速3D图形处理能力以及视频处理能力，除此之外还对科学计算进行了适度的优化。

    执行单元方面也增加了很多改进，“Wolfdale” 处理器引入了快速的Radix-16除法器，能够加速除法以及平方根的运算速度。此外，新处理器还增加了“Shuffle”超级推动引擎，能够加速SSE指令集以"bit-by-bit"一位接一位的传输速度。

    许多创新都是以增强性能为目的的，“Wolfdale”的最大优势就是高达6MB的二级缓存。另外，“Wolfdale”处理器能够支持SSE4.1指令集，新增加了47条全新的指令，能够帮助处理器加速3D图形处理能力以及视频处理能力，除此之外还对科学计算进行了适度的优化。

    执行单元方面也增加了很多改进，“Wolfdale” 处理器引入了快速的Radix-16除法器，能够加速除法以及平方根的运算速度。此外，新处理器还增加了“Shuffle”超级推动引擎，能够加速SSE指令集以"bit-by-bit"一位接一位的传输速度。

    上面所示的改进以及其他额外的创新帮助了“Wolfdale”处理器在同频率下比老的“Conroe”处理器运行的更快，不过，“Wolfdale”仅在“Core”微架构上进行了小的改进，而更大的升华我们还要期待在今年年底即将推出的Intel Nehalem处理器。

    相比较来说，最大的改进还是要属采用了先进的45nm制造工艺，不仅仅让Intel能够在不增加内核尺寸的基础上增加了更多的晶体管数量，另外在内核架构中引入了金属铪和high-k组合的非传导性门电路，引入了全新的金属氧化物构建了导电性门电路。这些改进都帮助了处理器本身在不增加热功耗的技术上，提升了处理器的频率。这些特色也就是吸引很多超频玩家关注的所在，将会帮助他们刷新一项又一项的超频纪录。

金属铪和high-k带来的优势

    说了这么多，我们下面将通过一个表格来清楚的展现“Wolfdale”和“Conroe”两者之间的差别所在：

    我们从上面的比较清楚的看到了“Wolfdale”的一些特色地方，从现在开始就让我们静静的期待拥有这些先进特色的新产品到货吧。

    刚刚宣布的“Wolfdale”处理器家族，基于45nm制造工艺，包括了Core 2 Duo E8500、E8400和E8200，始终频率分别为3.16GHz、3.0GHz和2.66GHz。此外还有型号为E8190的处理器，和Core 2 Duo E8200基本相同，只是简化了虚拟化技术。除了上面的四颗外，很快第5颗也将加入到阵营到中，这就是Core 2 Duo E8300（2.83GHz），最早也要等到今年的第二季度。下面的表格清楚的介绍了全新的45nm处理器：

    下面是相关的处理器价格：

    Core 2 Duo E8500 - 266美元
    Core 2 Duo E8400 - 183美元
    Core 2 Duo E8200 - 163美元
    Core 2 Duo E8190 - 163美元

    很高兴我们看到Intel继续推行了有效的价格策略，当新处理器和老处理器达到了相同的价位的时候，也就预示着老的产品将光荣的退役了。Core 2 Duo E8500将取代今天的Core 2 Duo E6850；Core 2 Duo E8400将取代今天的Core 2 Duo E6750；Core 2 Duo E6550 也将会被Core 2 Duo E8200所取代。也就是说，用不了多久，消费者就可以以目前老处理器的价格买到性能更高的新产品了。

下面是“Wolfdale”处理器的写真图：

Wolfdale(左) Conroe(右)
（点击看大图）

    从上图处理器的外观上，我们很难看到45nm处理器和65nm处理器有什么区别。

Wolfdale(左) Conroe(右)
（点击看大图）

    从背面的电子元件上，我们还是看到了两者的不同。

全新的E8200处理器

全新的E8500处理器

    CPU-Z诊断工具很好的识别出了新处理器的各种细节，在识别Core 2 Duo E8500、E8400和E8200处理器上没有任何问题。注意，测试中采用的处理器并不是首个修正版C0步进的产品，该产品是上市量产的产品。

    “Wolfdale”处理器支持更加宽泛倍频，因此能够支持丰富的处理器时钟频率，例如我们在Core 2 Duo E8500上所看到的，能够支持9.5x倍频，当然主板BIOS也需要提供相应的倍频能力支持，不过，很快主板厂商就会提供相应的BIOS升级，这点消费者不用担心。

    为了全面检测全新的Core 2 Duo E8500、E8400和E8200处理器的表现，并且能够很好的展现在处理速度上和先前一代双核处理器性能的差异，我们采用了多套平台配置，其中硬件包括如下组件：

● AMD平台方面

CPU: AMD Athlon 64 X2 6400+ (Socket AM2, 3.0GHz, 2x1024KB L2, Windsor)
主板: ASUS M2R32-MVP (Socket AM2, AMD 580X)
内存: 2GB DDR2-800 with 4-4-4-12-1T timings (Corsair Dominator TWIN2X2048-10000C5DF)
显卡: OCZ GeForce 8800GTX (PCI-E x16)
硬盘: Western Digital WD1500AHFD (SATA150)
操作系统: Microsoft Windows Vista x86

● Intel平台方面

CPU构成:
Intel Core 2 Duo E8500 (LGA775, 3.16GHz, 1333MHz FSB, 6MB L2, Wolfdale)
Intel Core 2 Duo E8400 (LGA775, 3.0GHz, 1333MHz FSB, 6MB L2, Wolfdale)
Intel Core 2 Duo E8200 (LGA775, 2.66GHz, 1333MHz FSB, 6MB L2, Wolfdale)
Intel Core 2 Duo E6850 (LGA775, 3.0GHz, 1333MHz FSB, 4MB L2, Conroe)
Intel Core 2 Duo E6750 (LGA775, 2.66GHz, 1333MHz FSB, 4MB L2, Conroe)
主板: ASUS P5E (LGA775, Intel X38, DDR2 SDRAM)
内存: 2GB DDR2-1066 with 5-5-5-15 timings (Corsair Dominator TWIN2X2048-10000C5DF)
显卡: OCZ GeForce 8800GTX (PCI-E x16)
硬盘: Western Digital WD1500AHFD (SATA150)
操作系统: Microsoft Windows Vista x86

华硕P5E主板BIOS检测信息

    华硕P5E主板BIOS版本为0502，能够很好的支持“Wolfdale”处理器，并且始终频率允许以0.5x为一个级别进行调整。

    为了能够直观的表现“Wolfdale”处理器的“新”和“强”，我们专门选用了在同频率下的老“Core”微架构处理器和其进行对比。因此我们选择了Core 2 Duo E6850和Core 2 Duo E8400处理器进行测试对比，两颗处理器都工作在3.0GHz的频率下，并且都为1333MHz前端总线。

    从上面的测试结果可以明显的看到，在同频率下新的“Wolfdale”处理器就表现出了强大的性能优势，平均性能提升6%，而且在一些项目中性能表现突出。“Wolfdale”处理器能够运行在更高的频率下，这也表示Intel为了更优秀的性能提升做了充足的准备。

    巨大的二级缓存也成为了新处理器性能提升的关键因素，而且或许有读者已经注意到了，对于那些对二级缓存容量比较敏感的应用中，性能差异较为明显。例如一些游戏选选项，“Wolfdale”的优势能够达到11%，平均也有7.2%。

    快速Radix-16除法器的引入同样也表现了重要的一面：在一些计算任务中或者是综合渲染项目里，我们也同样看到了很大的性能提升。如在H.264编码环节中，例如《After Effects CS3》，恐怕需要感谢“Super Shuffle Engine”单元，对SSE指令集的优化帮助了系统性能得到了提升。

    新45nm处理器虽然引入了SSE4.1指令集，但由于目前还没有软件开发商对新的处理器给予完美的支持，因此现在我们不能够对新的指令集下一个完整的总结。

    SYSmark 2007测试我们选用了典型的工作环境测试项目，以求达到真实的应用效果，给消费者以最贴近日常环境的形象数据。

    相比老的“Conroe”架构产品，同频率下，新的“Wolfdale”处理器在SYSmark 2007测试中表现出了大约4%的平均性能优势，由于Intel调整了新处理器的工作频率，因此顶级的“Wolfdale”型号要比顶级的“Conroe”产品快7%。而根据官方的价格表，新老处理器的价位基本相同。

    如果我们仔细的看SYSmark 2007的测试结果，在下面一些应用中，如Adobe Illustrator CS2、Adobe Photoshop CS2、Macromedia Flash 8以及Microsoft PowerPoint 2003中，新双核处理器赢得了更多的性能优势。而在一些视频处理引用中，如Adobe After Effects 7、Adobe Illustrator CS2、Adobe Photoshop CS2、Microsoft Windows Media Encoder 9和Sony Vegas 7中，两者差距较为微弱。

    游戏测试中，新的Core 2 Duo E8000处理器表现的相当不错。游戏性能表现对处理器缓存是相当敏感的，而这个说法在上面的测试中我们也清楚的得到了验证。在一些游戏中，较低阶的“Wolfdale”处理器Core 2 Duo E8200甚至都要比处于高端位置的65nm处理器表现出色。AMD的顶级双核Athlon 64 X2 6400+处理器经过对比，似乎在这里表现并不是很突出，落后最慢的“Wolfdale”有一段距离。

    在此次的编码测试中，Core 2 Duo E8000处理器家族表现的非常具有优势，完全领先于Core 2 Duo E6000系列。当然，这种优势在未来会有更清晰的体现，因为目前软件应用对SSE4指令集还不够优化。

    和先前的项目测试表现一样，在新处理器的支持下，并行渲染性能表现突出。xbitlabs测试工程师特别指出：尽管图表中没有显示，但是实际测试中，双核Core 2 Duo E8500处理器在渲染能力上甚至赶上了新的AMD Phenom 9500处理器，尽管这很难以置信。测试的实际成绩是，Phenom 9500在3ds max 9中的测试分数为5.61，Cinebench R10成绩为7114。

    除了一些常规测试项目外，我们还选择了一些用户日常最为广泛的应用项目。不过也没有什么例外出现， Core 2 Duo E8500、E8400以及E8200仍然毫无悬念的领先同频率的65nm处理器。

    全新的45nm制造工艺无疑将会带来更为先进的电气性能以及热功耗表现，因此在测试中我们也特别对这些细节进行了留意。

    首先我们对参测平台分别进行了空闲和满负载两种情况下的温度测试，在测试中我们使用了同一个Zalman CNPS9700散热器，并且同时开启了Intel SpeedStep以及Cool’n’Quiet 2.0省电技术。顺便说一下，“Wolfdale”处理器和先前的65nm产品一样，全部都降为6x倍频。

    测试时，我们是通过Prime95 25.5软件进行加载测试的，测试温度采用的是CoreTemp 0.96软件。测试结果如下：

    正如我们之前所预想的一样，采用全新45nm工艺的处理器要比65nm产品在实际测试中温度低，不过在100%负载的情况下温度相差只有4-5度，原因是因为“Wolfdale”处理器在更小的内核中集成了更多的晶体管数量，因此也就导致了在热量的散发上比较的不容易。这也是为什么“Wolfdale”和“Conroe”处理器在空闲时温度相差不大的原因。

    单纯的温度测试可能难免还是会有些主观，因此在测试中有增加了功耗测试环节。在该项测试中，将会完全的体现45nm工艺处理器的优势。

    虽然在预料之中，但是采用45nm工艺的新处理器表现的还是让人很惊喜，新工艺减少了漏电损失，得益于先进的high-k技术和铪材料的融入。

    这个环节的测试应该是更多的读者所期待的。超频能力如何将直接影响到“Wolfdale”在读者心目中的粘合力。在测试前，我们和您一样也对这个新系列产品给予了很大的希望，先进的45nm以及热散发能力将导致这款处理器较先前的65nm Core 2 Duo处理器有着更为容易达到的高频率。

    超频测试我们同样使用的是常规测试中相同的测试平台，CPU散热器采用Zalman CNPS9700，超频后平台的稳定测试，我们采用的是运行Prime95 25.5软件30分钟为基准。

    首先我们尝试在不加核心电压的情况下超Core 2 Duo E8500，稳定在3.66GHz频率。

    当然，结果还是不错的。如果让65nm的Core 2 Duo处理器达到这个频率是必须要加核心电压的。但是，有这么好的初期表现，我们不想就这么罢手，因此我们决定下面开始加核心电压，看看潜力有几许。

    实际上，在增加核心电压后“Wolfdale”反应效果更加不错。但是我们目的不是为了破纪录，因此我们只是在BIOS当中将核心电压设置到1.5V，导致电压衰减为1.42-1.46V左右的。1.5V的电压对于风冷情况下，对处理器是没有损害的，并且系统运行在24/7下也是可以接受的。即使在这样的情况下，Core 2 Duo E8500的表现仍然没有让我们失望。

    处理器稳定工作在4.37GHz频率下，“Wolfdale”处理器将成为又一个超频爱好者追捧的好材料。“Conroe”处理器在这种高电压的模式下是很难达到这个频率的，而且还是在没有特殊冷却系统的前提下。顺便提一下，稳定在4.37GHz频率下，负载下温度为70°C，不过这是风冷散热别忘记。

（点击看大图）

    上面所展现的情况，倍频仍然为9.5x，自始至终都没有改变，因此最高外频达到了460MHz。不管怎样“Wolfdale”处理器能够应对较高的总线，因此勾起了我们想探求“Wolfdale”究竟能支持多高的总线速度的欲望，我们十分想找到那堵墙，一堵挡在“Wolfdale”处理器前面的实在难以再逾越的“总线频率墙”。

    我们发现，540MHz外频，2160MHz是其最高的记录了，再高系统就不稳定了，因此我们可以认为这就是我们手中拿到的测试产品的极限频率。

    不过，在强大的Core 2 Duo E8500超频性能衬托下，显得Core 2 Duo E8200有些弱，在测试中Core 2 Duo E8200默认电压下只能运行在3.2GHs频率下。

    增加核心电压后稳定在3.88GHz。当然，这个结果也不差。Core 2 Duo E8200仅是表现稍弱于Core 2 Duo E8500，毕竟处理器的超频能力和本身的体质也有关系。

    现在很多事情似乎都很清晰了，综合以上的内容我们不难看出，新的45nm工艺双核Core 2 Duo E8500、E8400以及E8200处理器几乎在每个项目上表现都非常的出色。工作在相同的频率下，处理效率要比目前“老”一代双核处理器高很多。如果Intel将上市价格定在和Core 2 Duo E6850、E6750以及E6550同价位上，这样算来，我们将会在同样的花费下免费多得到10-15%的性能。

    此外，Core 2 Duo处理器过渡到新的生产工艺，将会为消费者带来额外的性能体验。首先，将会支持新增加的SSE4.1指令集；第二，Wolfdale处理器价格很实惠；第三，强大的超频能力毋庸置疑，必然会再次受到超频玩家的的追捧。

45nm核心与曲别针实物对比

    总而言之，Core架构双核处理器的第二次升级获得了不可否认的成功。在市场方面也将会给竞争对手予以重击，新的Core 2 Duo E8000系列处理器将会扫清所有150美元以上价格段的障碍，那个时候很难说Intel双核处理器不是消费者心中的唯一舞者。