IDF2011：Sandy Bridge平臺(tái)成論壇熱點(diǎn)

　　由英特爾主辦的全球IT界高水平的技術(shù)論壇活動(dòng)——2010英特爾信息技術(shù)峰會(huì)(Intel Developer Forum, IDF)，將于4月12至13日在北京國(guó)家會(huì)議中心舉行。這是2007年以來(lái)連續(xù)第5個(gè)年度IDF在中國(guó)首發(fā)。本屆IDF以“智無(wú)界，芯跨越”（Compute Continuum and Beyond）為主題，將進(jìn)一步展示英特爾如何通過從硬件、平臺(tái)到軟件和服務(wù)全面的計(jì)算解決方案，推進(jìn)個(gè)性化互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展；同時(shí)面向中國(guó)市場(chǎng)如何支持本地合作伙伴創(chuàng)新，助力新一代信息技術(shù)等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

　　其中，作為英特爾在2011年的創(chuàng)新---第二代英特爾® 酷睿™處理器,代號(hào)Sandy Bridge的相關(guān)主題講座將成為此次IDF的重頭之一。屆時(shí)，眾多技術(shù)專家除了對(duì)Sandy Bridge 架構(gòu)、指令集增強(qiáng)特性以及核芯顯卡的特性進(jìn)行更為詳盡的講述。還會(huì)為在座的來(lái)賓講解新架構(gòu)在3D處理能力方面的關(guān)鍵性能提升以及全新英特爾圖形性能分析器技術(shù)。與會(huì)嘉賓還將深入了解英特爾博銳技術(shù)架構(gòu)以及第二代英特爾酷睿處理器中的媒體創(chuàng)新等更為貼近行業(yè)需求的相關(guān)技術(shù)。

　　關(guān)注PC產(chǎn)品的玩家或許會(huì)注意到，自Intel 09年發(fā)布了LynnField核心以來(lái)，主流桌面級(jí)別處理器便是45nm Core i5/i7的領(lǐng)地。盡管在入門級(jí)和發(fā)燒級(jí)方面，i3/i7 900系列的雙核和六核心CPU產(chǎn)品都更新了32nm制程，就連服務(wù)器用的至強(qiáng)四核也更新了32nm制程，唯獨(dú)主流桌面四核CPU依然只有45nm LynnField可以選擇。

　　而隨著Intel全新架構(gòu)的32nm制程Sandy Bridge處理器將全面上市，取代之前的CPU系列產(chǎn)品。其產(chǎn)品的特色之一就在于處理器提出一個(gè)新的理念“融合”。即將CPU和GPU集合起來(lái)。在核心代號(hào)為Clarkdale的32nm工藝i3/i5處理器中，Intel已經(jīng)“做到”了。不過他們的解決方案是將一顆32nm制程的CPU核心和45nm的GPU核心封裝在一起，而Sandy Bridge則是32nm的CPU和GPU都在一塊晶圓上。

　　除了廣受關(guān)注的英特爾核芯顯卡，睿頻加速2.0技術(shù)依然備受期待。睿頻加速2.0在核心概念并沒有變化，而是加入更多功能特性。同樣是運(yùn)行多個(gè)任務(wù)，使用睿頻加速2.0技術(shù)之后可以在滿負(fù)載的情況下自動(dòng)超頻。從而更好的完成工作。

　　與上一代睿頻加速1.0技術(shù)相比，睿頻加速2.0技術(shù)的設(shè)計(jì)方向更多的針對(duì)多線程應(yīng)用，不僅能夠提供更高的多線程加速頻率，而且調(diào)節(jié)機(jī)制更具彈性。當(dāng)啟動(dòng)一個(gè)運(yùn)行程序后，處理器會(huì)自動(dòng)加速到合適的頻率，而原來(lái)的運(yùn)行速度會(huì)提升 10%—20% 以保證程序流暢運(yùn)行；應(yīng)對(duì)復(fù)雜應(yīng)用時(shí)，處理器可自動(dòng)提高運(yùn)行主頻以提速，輕松進(jìn)行對(duì)性能要求更高的多任務(wù)處理；當(dāng)進(jìn)行工作任務(wù)切換時(shí)，如果只有內(nèi)存和硬盤在進(jìn)行主要的工作，處理器會(huì)立刻處于節(jié)電狀態(tài)。這樣既保證了能源的有效利用，又使程序速度大幅提升。

　　仔細(xì)分析不難發(fā)現(xiàn)，睿頻加速2.0技術(shù)有以下特點(diǎn)：

　　一、真正意義上的智能核心，英特爾睿頻加速2.0技術(shù)可根據(jù)應(yīng)用負(fù)荷，實(shí)現(xiàn)微秒級(jí)應(yīng)變。瞬息之間提升主頻，迸發(fā)震撼動(dòng)力，令性能全面突破;亦可隨時(shí)減速至休眠，延長(zhǎng)待機(jī)減少發(fā)熱。

　　CPU會(huì)確定其當(dāng)前工作功率、電流和溫度是否已達(dá)到最高極限，如仍有多余空間，CPU會(huì)逐漸提高活動(dòng)內(nèi)核的頻率，以進(jìn)一步提高當(dāng)前任務(wù)的處理速度，當(dāng)程序只用到其中的某些核心時(shí),CPU會(huì)自動(dòng)關(guān)閉其它未使用的核心，睿頻加速技術(shù)無(wú)需用戶干預(yù)，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)。

　　二、睿頻加速技術(shù)2.0版打破了加速狀態(tài)下受制于TDP的局限性，不再簡(jiǎn)單地以TDP作為極限頻率的考量，而是以溫度為閾值，允許處理器短時(shí) 間地運(yùn)行在超過TDP的狀態(tài)，直至溫度達(dá)到預(yù)設(shè)值才會(huì)降低頻率。這就是Sandy Bridge為什么能更長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行于高頻狀態(tài)的秘訣。

　　三、由于新一代電源平衡算法的引入，核芯顯卡也能從睿頻加速中受益。新算法允許處理器核心與核芯顯卡之間擁有的動(dòng)態(tài)平衡，當(dāng)偵測(cè)到系統(tǒng)要求更強(qiáng)大的CPU運(yùn)算性能或圖形性能時(shí)，會(huì)將TDP資源暫時(shí)向其傾斜，以此在發(fā)熱和功耗允許的范圍內(nèi)提供更大的超頻空間。

　　Sandy Bridge最大的亮點(diǎn)是引入了“高級(jí)矢量擴(kuò)展”指令集，簡(jiǎn)稱“AVX”，它的出現(xiàn)與經(jīng)典的SSE多媒體指令集有著異曲同工的作用。而之所以可以添加更多的指令集，與核心面積、制作工藝的革新有著密不可分的關(guān)系。

　　以最小的核心面積為基礎(chǔ)，Intel將所有SIMD單元都轉(zhuǎn)向了256-bit。AVX支持256-bit操作數(shù)，能夠很好地滿足更高吞吐量的浮點(diǎn)引擎。Sandy Bridge允許256-bit AVX指令借用128-bit的整數(shù)SIMD數(shù)據(jù)路徑，這就使用最小的核心面積實(shí)現(xiàn)了雙倍的浮點(diǎn)吞吐量，每個(gè)時(shí)鐘可以進(jìn)行兩個(gè)256-bit AVX操作。Sandy Bridge的峰值浮點(diǎn)性能翻了一番，這就對(duì)載入和存儲(chǔ)單元提出了更高要求。Sandy Bridge架構(gòu)中載入和存儲(chǔ)地址端口是對(duì)稱的，都可以執(zhí)行載入或者存儲(chǔ)地址，載入帶寬因此翻倍。 SNB的整數(shù)執(zhí)行也有了改進(jìn)，ADC指令吞吐量翻番，乘法運(yùn)算可加速25％。

　　最終看來(lái)新指令集的加入讓Sandy Bridge處理器改進(jìn)了性能，豐富了功能，可以提供更好的數(shù)據(jù)管理、組織能力。比如數(shù)碼相片編輯、數(shù)字內(nèi)容創(chuàng)作等等都可以體會(huì)到新指令集的妙用所在。

　　除了DIY市場(chǎng)，Sandy Bridge平臺(tái)在移動(dòng)平臺(tái)方面的影響也是意義深遠(yuǎn)。第二代智能處理器處理器采用第二代32nm工藝、第二代高K金屬柵極(HKMG)技術(shù)制造，集成大約10億個(gè)晶體管。CPU與GPU核心采用了合并設(shè)計(jì)，與目前主流的Clarkdale/Arrandale處理器采用32nm處理器+45nm圖形核心的雙芯片封裝方式完全不一樣，而這也是第二代智能處理器最大的賣點(diǎn)之一。