AMD终于落后了!65nm新核心P4全面测试

西瓜 · 发表于 2005-11-13 21:20

第1页：P4大呼太热 Intel冲刺在4GHz受阻

自从Intel拿出Netburst架构的Pentium 4处理器开始，Intel就踏上了一条不归路。从2000年到现在，Netburst一路走过了0.18μm和0.13μm制程，进入90nm制程的“纳米”时代，封装也由423到478到如今的775。超长流水线设计使得NetBurst架构的频率在短短4年的时间里从1.4GHz一路飙升到3.8GHz！

Netburst架构一路走过来可以说是风风雨雨，超长流水线为NetBurst带来了更高的频率，但同时也使得分支预测失败后流水线指令清空和重新加载所需要的周期大为延长，导致处理器运算性能的提升并没有频率的窜升那般明显——从P4诞生的那一天起，由此引发的争论就从来没有停息过。而Prescott核心的诞生使得人们对P4的指责达到了新的高度，新款2MB缓存以及双核心处理器依然让人失望——这一切都是高功率高发热惹的祸！

反观AMD方面，虽然频率落后于P4不止一个档次，但是高效的指令执行效率使得它在众多测试项目取得了相当好的成绩。另外与Prescott相比较低的功耗和发热量让AMD Althon 64倍受好评。

单论性能，AMD和Intel谁都没有绝对的优势，因此与处理器性能并没有直接关系的功耗和发热被提上了日程。如今，摆在Intel面前最重要的问题就是如何解决功耗和发热——这正是Intel在新一代核心Cedar Mill所肩负的重任

西瓜 · 发表于 2005-11-13 21:21

第2页：新核心出炉 Cedar Mill肩负降温重任

首先，Cedar Mill并不是一种新的架构，他完全沿用了Prescott核心的设计，所以性能上并没有提升。同为3.4GHz的Pentium 4 653/651（Cedar Mill）和Pentium 4 650性能基本相当。

事实上Cedar Mill核心正是由于采用了先进的65nm制造工艺，使得发热量大幅下降。在测试中我们使用的散热器风扇转速非常低，即便是CPU全速运行也能非常稳定的工作。

目前Intel的处理器编号非常混乱，仅6XX系列就有三种类型：最前面的6代表拥有2MB二级缓存单核心支持EM64T的系列产品；中间的数字表示频率代号；最后一位为0/1/3，0为较早的Prescott2M核心，1为Cedar Mill核心，3为Cedar Mill核心并且支持Intel最新的Virtualization Technology (VT虚拟化技术)。

但是根据Intel之间公布的Roadmap，这个型号的产品应该是不支持VT技术，所以现在还不能下定论。

西瓜 · 发表于 2005-11-13 21:21

第3页：Intel使浑身解数 Cedar Mill集先进技术于一体

● 继续使用“应变硅”技术

在Cedar Mill当中Intel继续使用其“应变硅”技术来控制高频工作下的漏电流，而不是SOI。应变硅的技术原理是将在MOS管的栅极下沟道处的硅原子的间距加大，减小电子通行所受到的阻碍，也就是相当于减小了电阻，当MOS管打开的时候电流就会更顺利地沿着拉伸方向在源极和漏极之间流动，这样一来半导体器件发热量和能耗都会降低，而运行速度则得以提升。

● 晶体管“深度睡眠”技术

另外，Cedar Mill和Presler（65nm双核）核心都能够自动关闭未使用的晶体管（包括部分缓存区域和其他功能模块），或者说是使这部分晶体管处于深度睡眠状态，而Intel称唤醒这部分晶体管所需时间非常短不会造成性能上的延迟。

● 65nm工艺8层铜互连技术攻克

在最新的65nm处理器制造工艺中使用了8层铜互连技术和低K介电材料。

从处理器外观上看不出来Cedar Mill和Prescott有什么区别

● TDP（设计功耗）降低：

相比早先的Prescott核心，Cedar Mill(3.0到3.6GHz)的设计功耗从95瓦下降到了86瓦，而通过我们的实际测试，在满负荷情况下Cedar Mill的功耗比Prescott（同为2MB二级缓存）下降了20%，由此以来Intel在处理器“每瓦特性能”对比中与AMD差距进一步缩小

西瓜 · 发表于 2005-11-13 21:22

第4页：空闲时降低工作频率增强SpeedStep技术

Pentium 4 65X默认工作频率为3.4GHz

P4 6XX系列CPU都支持Enhanced Intel Speedstep Technology (EIST)节能技术。启用该技术之后CPU就会自动的在空闲时降低工作频率，此时通过CPU-Z软件察看就会发现倍频降到了最低的14，主频2.8GHz：

值得一提的是，Pentium 4 660 Prescott处理器在EIST技术下核心电压在1.35-1.15V之间可调，而最新的Cedar Mill核心电压调解范围很窄，仅为1.35-1.30 V。可能是我们拿到的这款CPU为工程样品的原因吧。

届时最终产品的工作电压更低、调节范围更宽也不一定，毕竟65nm工艺很可能通过进一步降低核心电压来降低发热。

西瓜 · 发表于 2005-11-13 21:23

第5页：性能到底如何通过测试方能知晓

● 测试系统硬件配置：

System Hardware

Socket 775 Processors

Intel Pentium 4 Processor 653 Prototype
(Cedar Mill 65 nm, 3.4 GHz, 2 MB L2 Cache)
Intel Pentium 4 Processor 650
(Prescott 90 nm, 3.4 GHz, 2 MB L2 Cache)

Intel Platform

Gigabyte GA-8I955X Royal (Socket 775), Rev. 1.1
Intel 955X Chipset, BIOS F8

RAM

Corsair CM2X512A-5400UL (XMS5400 V1.2)
2x 512 MB DDR2-667 (333 MHz, CL3-2-2-8, 1T)

Hard Drive

Hitachi DeskStar 7K250
250 GB, 7,200 rpm, 8 MB Cache, SATA150

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