相信各位《微型计算机》的读者已通过本刊在2010年11月下、2011年1月下的工程版产品测试,抢先了解到Intel第二代智能酷睿处理器Sandy Bridge的初步性能,成为DIY玩家中的“资讯先锋”。不过,Intel已在2011年1月5日正式发布Sandy Bridge平台,Sandy Bridge平台中的各款正式版处理器、主板产品纷纷出炉,那么正式版产品的性能相对上一代产品有多大提升?正式版产品能否实现视频编码硬件加速这一新奇功能?传说中强大的HD Graphics 3000图形性能能否超越独立显卡?面对这一长串的疑问,显然我们有必要对Sandy Bridge平台再做一次全新的认识。接下来,就请跟随《微型计算机》评测室的脚步,进入Sandy Bridge的全新世界。
想必熟悉硬件的读者知道,Intel的芯片技术发展模式被称为Tick-Tock。Tick-Tock的原意主要是表现吊钟钟摆摆动的声音:“嘀嗒”,一次嘀嗒代表着一秒。而在Intel的处理器发展战略上,每一次嘀嗒代表着处理器两年里的工艺架构进步。其中在两年中的第一年:Tick嘀年中,Intel将推出工艺提升、晶体管变小、架构微调的处理器产品。而在第二年:Tock嗒年里,Intel不仅将继续延用上一年带来的新工艺技术,还将推出对处理器微架构进行大幅更新的产品。
在Sandy Bridge诞生后,Intel将在2012年发布采用22nm工艺的改进版产品:Ivy Bridge。
因此,在Tick嘀年里的技术更新主要是对工艺进行提升,对处理器来说只是小幅改动,不会给性能带来多少提升。而在Tock嗒年中的产品由于架构大幅变动,因此不仅会给处理器的性能、功能带来明显变化,也会决定着处理器在随后的两年中能否在市场上站稳脚步,所以Tock嗒年的发展结果对于处理器厂商来说是至关重要的。长期以来,Intel都遵循这样的模式进行发展,如在2007年推出采用45nm工艺的Penryn处理器,2008年便带来全新的Nehalem架构。2009年他们率先发布了采用32nm工艺的Westmere核心处理器,而在2010年公开的Sandy Bridge处理器就是属于Tock嗒年的全新产品。因此踩着“嗒”字步的Sandy Bridge显然不会是一个“空谈者”,在Intel工程师的努力下,经过以下六方面的努力,它为我们带来了一颗全新的核心。
采用Sandy Bridge架构设计的处理器,不论是Core i7、Core i5、Core i3,都集成了GPU。同时,相对于Clarkdale处理器,Sandy Bridge处理器在生产工艺上有所进步。现在的Clarkdale虽然也集成了图形核心,但采用的是CPU+GPU的双内核封装,而且只有CPU核心采用了32nm工艺制造,图形核心仍采用相对落后的45nm。而在Sandy Bridge核心处理器中,则将CPU、GPU封装在同一内核中,并全部采用32nm工艺制造。这样,在Clarkdale中存在的成本高、通信延迟高等弊端均得以解决。
不过,Sandy Bridge不仅仅是只集成了GPU这样简单,Intel工程师还通过改良设计,为集成GPU提供了更强的性能。Sandy Bridge里的执行单元EU采用第二代并行分支,提升了执行并行任务与复杂着色指令的能力。同时,数学运算交由EU内的硬件负责,其直接好处是大大提升了正弦(sine)、余弦(cosine)等函数的运算速度。此外,EU内部采用类似CISC的架构设计,DirectX 10.1 API指令与其内部指令一一对应,可有效提高工作效率。经过以上改进,Sandy Bridge的EU指令吞吐量比在Clarkdale里使用的EU提升了两倍。
在Sandy Bridge的GPU中,视频的预处理、编码均由GPU硬件完成。
需要注意的是,各款Sandy Bridge处理器内部的EU单元数量也将有所不同。Sandy Bridge处理器的整合GPU核心将分为HD Graphics 3000、HD Graphics 2000两种版本。其中HD Graphics 3000拥有12个EU单元,在台式机处理器中将仅集成在Core i7 2600K与Core i5 2500K等K系列处理器中。而HD Graphics 2000则只有6个EU单元,将集成在大部分普通的台式机处理器中。数量上的巨大差异,意味着两种版本的整合GPU将在性能上存在巨大差别。
在这两种新款GPU上,不仅具备传统的Intel Clear Video HD高清播放功能,可对MPEG2、VC-1、H.264进行硬件解码外,Intel还为它们增加了InTru 3D、Quick Sync Video两大功能。其中InTru 3D为GPU提供了蓝光3D MVC硬件解码功能,并在H67主板上配备了HDMI 1.4接口,令Sandy Bridge平台不仅可轻松地播放蓝光3D片源,还可连接各种3D电视。而Quick Sync Video功能则通过GPU内部集成的MFX并行引擎,为GPU提供了H.264、MPEG2的硬件编码功能。与硬件解码类似,使用该引擎进行编码工作时,将显著降低处理器占用率,并大幅提高编码速度。