win7 预装英特尔移动平台第二代智能处理器全解析

【IT168  评测】2011年对于很多人来说都有着很不一样的意义，相信2012的人们感慨着世界末日的临近，而熟悉Intel tick tock钟摆战略的人们也在年初等到了第二代32nm的处理器产品，新一代被命名为Sandy Bridge的处理器及其附属产品家族们囊括了多达29款处理器、10款芯片组以及4款无线网卡和更多的衍生产品，虽然人们并不能在第一时间全部的享受到这些科技新产品带来的变革，但是这个被Intel视为堪比当年经典产品奔腾(Pentium)处理器的新生事物还是带着CPU/GPU一体化的核心、性能升级的集成显卡、第二代的睿频加速技术以及AVX指令集来到了我们的面前。我们将在这篇文章中针对移动Sandy Bridge处理器、芯片组、新的架构以及显卡、指令集、功耗等方面进行一个全面的解析。

▲整合才是王道 Intel SandyBridge全解析

第二代智能处理器是什么

▲整合才是王道 Intel SandyBridge全解析

此前媒体大肆报道的首批发布的移动版第二代智能处理器包括了四核和双核产品，这些产品统统采用了32nm的工艺制程，而不再是如上一代产品那样45nm/32nm并存。在命名方法上，上一代的酷睿i3/i5/i7叫法依旧，只是在后面的子型号上加入了一位数字，4位数字的第一位都是“2”，代表了这是第二代的产品，而后缀的字母方面依然是沿用了M代表移动版产品，Q代表原生四核心。而Logo方面则在原有的基础上进行了优化，除了边角变得圆滑之外，还在Logo的正中加入了一条黄色的腰线，让Logo整体看起来更醒目显眼。

32nm的第二代智能处理器 NB在哪里

▲整合才是王道 Intel SandyBridge全解析

第二代智能处理器处理器采用第二代32nm工艺、第二代高K金属栅极(HKMG)技术制造，集成大约10亿个晶体管。CPU与GPU核心采用了合并设计，与目前主流的Clarkdale/Arrandale处理器采用32nm处理器+45nm图形核心的双芯片封装方式完全不一样，而这也是第二代智能处理器最大的卖点之一。除了直接整合GPU之外，内存控制器等单元依然被整合在了处理器之内。此次基于32纳米制程工艺的全新酷睿家族依然是按性能区分为酷睿i7、i5 和i3处理器系列，我们也收集到了一些处理器的基本情况，与上一代32nm处理器完全采用采用了成本更低的双核心结构，通过超线程技术来实现双核4线程的工作方式不同，此次的32nm产品序列中出现了四核心产品，由于目前发布的处理器产品均支持第二代的超线程技术，所以四核心的处理器产品也就同时具备了四核心八线程的处理能力。新的处理器依然是为每个核心都配备256KB高速二级缓存，并且还集成DDR3内存控制器，然后按照产品级别的不同分别配以3-8MB不等的三级缓存（L3 Cache）。而在主频方面，目前公布的最低端的酷睿i5-2520M处理器以2.5GHz起跳，经过睿频加速后可以达到最高3.2GHz的水平，而频率最高的i7-2920XM处理器起始频率可以达到2.5GHz，在睿频技术加速之后可以达到3.5GHz，与老版的原生四核心移动i7处理器相比，主频增幅更高，不管是睿频主频还是绝对主频都足够满足绝大部分用户对处理器主频、运算能力的需求了。

▲整合才是王道 Intel SandyBridge全解析

第二代智能处理器相比上一代的处理器产品另外一个改进之处在于集成显卡性能的提升，Intel官方公布的资料显示新的GPU图形核心经过了比较大的改良和重新设计，性能比上一代集显有着两倍提升，同时由于新一代睿频技术的加入，第二代智能处理器处理器会根据运行程序的不同而动态调整CPU、GPU的频率，实现性能最大化或者节能降耗，而在之前用户只能得到单一的CPU性能提升。也就是说第二代智能处理器处理器可以在你需要更高GPU性能的时候，将性能动态分配到GPU部分，而将CPU部分的主频保持在原始状态，反之也可以在你只需要高性能运算能力的时候一味加强CPU性能。

▲新的集成显卡性能大幅提升

从CPU部分的资料来看，新的处理器仍然采用了32KB指令、32KB数据、4个循环的一级缓存，二级缓存也仍然是每核心256KB、10个循环，而三级缓存的容量则有8MB、6MB、4MB和3MB四种。第二代智能处理器最大的亮点之一是加入了“高级矢量扩展”指令集，虽然这个简称“AVX”的指令集需要Windows7 SP1的支持，但是可以预见的是这个被Intel宣称进行矩阵计算的时候将比SSE技术快90%的新指令集将带来更丰富的功能。

▲新处理器结构

从目前公布的资料来看，新的第二代智能处理器处理器TDP功耗依然维持在了上一代产品的水平，顶级的酷睿i7-2920XM拥有最强大的性能和55W的TDP功耗，而其余两款酷睿i7四核处理器i7-2820QM、2720QM则45W的TDP功耗，双核心的三款酷睿i5处理器功耗则保持在了主流的35W水平。

▲整合才是王道 Intel SandyBridge全解析

总结一下，新的第二代智能处理器处理器相比上一代的Clarkdale/Arrandale有如下的加强：

32nm制程工艺下提供原生四核心设计，全线产品支持超线程技术（截止目前）

CPU/GPU完全整合，全32nm工艺制程带来更低的功耗与发热量

GPU性能增强，移动版处理器图形核心拥有12个执行单元，性能比上一代HD集显提升2倍

第二代的睿频加速技术，可以达到更高的睿频加速主频，同时支持CPU/GPU性能动态调节

加入效率更高、功能更强大的AVX指令集

▲新的处理器附加功能

看过以上的总结之后，我们可以大致看出第二代智能处理器的NB所在，下面让我们分别来看看几项相关的加强究竟能带给消费者什么，第一个登场的就是我们新的睿频加速技术，这次的睿频加速技术不仅仅针对处理器，图形核心也是其加速的对象。而从特色上来说，我们叫他——新的睿频更能超！

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新的睿频更能超

第一代睿频加速技术是伴随着45nm的酷睿i7移动处理器而出现在笔记本平台之上，这种技术能够根据工作负载，开启或者关闭部分核心来达到增强性能/提高剩余核心速度的目的。Intel对睿频加速技术的官方解释是其会受到CPU型号、处于Active状态的内核数量、TDP功耗、内核的电流/功耗/温度等条件限制，而最初的45nm酷睿i7移动处理器是通过基于Nehalem架构下CPU独立核心的相位锁定回路（Phase Locked Loop）电路来实时监测和控制每个核心的电压和频率、以及深度电源管理模式（Deep Power Down Technology）技术、功耗控制（Power Control Unit）单元的控制来实现睿频加速，当物理电路监测到处理器有一个或多个内核处于Unactive状态时，功耗控制单元就会自动提升处于Active状态的内核的运行频率，直到达到TDP热设计功耗的最上限为止。在第一代的45nm酷睿i7移动处理器上，主频提升的幅度取决于基础频率以及TDP上限，在当时发布的三款处理器中，定位在最高端的i7 920XM可以通过睿频加速将原本2.0GHz的主频提升到3.2GHz。而前面说过，提升除了取决于基础频率之外，还取决于TDP上限，

▲功耗控制单元示意图

而随着Sandy Bridge的出现，新一代的睿频加速技术也出现在了我们的面前，根据Intel官方的说法，第二代的睿频加速技术在原有的基础上改进了算法，增强了自动提速的弹性，可以短时间突破TDP上限限制来提升处理器主频，可以根据应用进程来动态调节CPU以及GPU的频率。

▲空闲功率工作流程

采用了第二代睿频加速技术的处理器可以让功耗控制单元控制active core在较短时间内突破TDP上限之后才会逐渐降至稳定状态，根据IDF上Intel公布的资料显示最高峰阶段可以长达25秒，由于短时间超越TDP功耗依然处于安全设计之内，所以在这样一个加速周期循环之内如果散热系统足够强劲及时散热的话，那么加速循环则会继续累积，从而达到更大的提速。

▲整合才是王道 Intel SandyBridge全解析

▲整合才是王道 Intel SandyBridge全解析

▲整合才是王道 Intel SandyBridge全解析

第二代睿频加速技术的另外一个亮点就在于其能够根据应用的进程动态调节CPU/GPU频率，同时还可以根据负载的不同来协调二者之间的性能分配，比如我们前面提到过的第二代智能处理器处理器可以在你需要更高GPU性能的时候，将性能动态分配到GPU部分，而将CPU部分的主频保持在原始状态，反之也可以在你只需要高性能运算能力的时候一味加强CPU性能。

显卡的融合与性能提升

应该说Intel的集成显卡一直以来都处于一个比较尴尬的境地，不过这种尴尬终将会随着第二代智能处理器的到来而渐渐远去，虽然第二代智能处理器并不是集成显卡的救世主，但是非常明显的进步已经让我们看到了Intel集成显卡垄断中低端显卡市场的一个先兆，毕竟性能越来越出色而且又集成在处理器内部，为什么不用呢？

▲整合才是王道 Intel SandyBridge全解析

新的第二代智能处理器内置的图形核心依然延续了HD系列的命名方式，这个第六代的图形核心随着制造工艺升级到了32nm之后，其性能也终于能够扬眉吐气一把了。仅就移动处理器来看，HD3000集显具备了12个执行单元，两倍于桌面处理器产品，显卡提高了IPC(指令/时钟)、拥有独立的电源岛和时钟域，同时可以共享处理器的三级缓存，大大提升了图形处理性能同时也降低了功耗。另外HD 3000图形处理单元可以支持DX10.1级别应用，还可以支持OpenCL 1.1，从而填补Intel在通用计算方面的一个空白。另外HD 3000的默认主频为650MHz，睿频加速之后最高可以达到1300MHz，这样的主频对于一款集成显卡来说还是相当惊人的，这也让我们对这块新的集成显卡性能有了更多的期许。

▲整合才是王道 Intel SandyBridge全解析

另外针对越来越普遍的高清视频应用，第二代智能处理器还设计了一个专门的硬件加速解码引擎，这个俗称为媒体处理器的单元专门负责视频的编码解码工作，Intel宣称有个这个单元之后第二代智能处理器在播放视频的时候功耗可降低一半。

新的指令集

前面说过，第二代智能处理器最大的亮点是引入简称AVX的高级矢量扩展指令集，从Intel官方的资料来看，AVX(高级矢量扩展)指令集主要针对密集型浮点运算，并协助一般用途和工程应用的加速。当然你如果想享受到AVX的NB之处，你需要一台安装了Windows7 SP1操作系统的电脑。

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从此前的媒体报道中我们可以总结出AVX的几个特点：

1、更宽的矢量运算：从128-bit增至256-bit，并保持向下兼容性

2、增强的数据重排：单个操作可同时处理8个32-bit数据

3、支持三操作数和四操作数，非破坏性句法

4、支持弹性的访存地址不对齐

5、可扩展的新操作码(VEX)

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而就Intel公布的资料来看，由于AVX将矢量处理能力提升到256bit，所以理论上可以让CPU的浮点性能最大提升两倍，虽然受到实际应用的影响可能提升不到两倍，但是AVX能够通过新的浮点运算指令来增强处理器的浮点运算能力是个不争的事实，这对于3D应用、图形图像处理以及视频处理都是个利好消息。

▲整合才是王道 Intel SandyBridge全解析

另外第二代智能处理器还增加了对AES-NI指令集的支持，这个指令集是上一代处理器支持的AES指令集的升级版本，AES-NI新增七条指令，可加速数据加密和解密。

谈谈芯片组吧

在移动平台上，从45nm酷睿i7时代开始，Intel的芯片组由之前的MCH+ICH双芯片架构转变为PCH单芯片架构，而随着第二代智能处理器的降临，6系列的芯片组也开始取代了5系列成为了新一代处理器的承载平台。和5系列芯片组相比，6系列芯片组开始正式支持SATA 6Gbps规格以及提供针对USB3.0的更好支持。

▲整合才是王道 Intel SandyBridge全解析

在架构方面6系列芯片组依然是采用了单芯片架构，从目前的消息来看，Intel会发布包括QS67、QM67、HM67、HM65以及UM67在内的5款移动芯片组，而就目前的经验来看，前两个芯片组QS67和QM67主要针对商务笔记本市场，而HM67和HM65则是针对了主流的笔记本市场，UM67则会搭配低电压处理器来进行使用。

▲整合才是王道 Intel SandyBridge全解析

相比5系列芯片组，6系列芯片组除了提供原生SATA 6Gbps支持之外，还改善了对USB3.0的支持，将扩展带宽升级到了PCI-E 2.0规范，500Mb/s的带宽使得USB3.0的高速能完全发挥效能。就目前的资料来看，6系列芯片组也可以支持最多六个SATA 6Gbps接口(含eSATA)、八个PCI-E 2.0 x1接口、14个USB 2.0接口、Hanksville GbE MAC千兆以太网控制器、Matrix Storage矩阵存储技术、High Definition Audio高保真音频、Management Engine Ignition Firmware技术等等。

正常现象。经查询电脑官网可知，i7-2920XM是笔记本最高配置的处理器4个内核8条线程，2.50GHz，8MB，32纳米，笔记本中戴尔的外星人最高配置就是英特尔酷睿i7-2920XM，经专业人员研究发现该处理器在玩大型游戏时，比如魔兽世界，原神等，电脑会出现发热的情况，内部的计算单元在运作时会产生较高的温度，属于正常现象。

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