Intel CPU 的 演 進 及 Core2 i7/i5/i3 處 理 器 架 構 之 探 討 報 告 人 : 資 訊 工 程 系 俞 朝 福 中 華 民 國 九 十 九 年 三 月 三 十 一 日 1
PART I Intel 處 理 器 的 演 進 1971~2010 走 過 處 理 器 40 年 2
Intel CPU Pre-x86 4004-- 全 球 第 一 款 微 處 理 器, 於 1971 年 11 月 15 日 發 布 最 高 時 脈 有 740KHz, 能 執 行 4 位 元 運 算, 支 援 8 位 元 指 令 集 及 12 位 元 位 址 集 4040(1974 年 ) 8008 8080(1974 年 8 位 元 ) 8085( 1977 年 發 表 5 表 示 僅 需 5V Power Supply.) 3
Intel CPU x86 8086 (x86 始 祖 ) 8088 80186 80188 80286( 以 上 均 為 16 位 元 ) 80386( 首 顆 32 位 元,1985 年 11 月 ) 80486(1989 年 4 月 ) 80586( 簡 稱 586), 以 Pentium 登 記 註 冊 4
Pentium Microprocessors Pentium Pentium Pro Pentium ii Pentium iii ( Pentium!!! ) Pentium-M Pentium XE Pentium 4 Pentium EE Pentium D 5
Pentium * 1993 年 3 月 首 次 推 出 * 第 5 代 微 結 構 ( 又 稱 Pentium 1 代 的 處 理 器 ) 32 位 元 * FSB 速 率 有 60/66 (MHz) 兩 種 * 初 期 工 作 時 脈 與 FSB 速 率 相 同, 之 後 提 升 為 75~233 (MHz) * 為 電 腦 內 頻 外 頻 的 始 祖 6
Pentium Pro * 全 名 是 Pentium Processors * 1995 年 11 月 推 出 ) 32 位 元 * 全 新 第 6 代 Microarchitecture * 採 用 0.5 微 米 製 程 * 工 作 時 脈 有 155/200 (MHz) 兩 種 * FSB 速 率 有 60/66 (MHz) 兩 種 7
Pentium Pro 1. Intel 使 用 Pentium Pro microarchitecture 於 其 他 產 品 超 過 10 年. 2. Pipeline 從 最 初 的 150 MHz 開 始, 一 直 上 升 到 Tualatin Pentium III 的 1.4 GHz. 3. The design's various traits would continue after that in the derivative core called "Banias" in Pentium M and Intel Core (Yonah), which itself would evolve into the Core architecture (Core 2 processor) in 2006 and onward. 8
Pentium II * 1997 年 4 月 發 表 11 月 推 出 * 採 用 0.35~0.25 微 米 製 程 * 工 作 時 脈 有 233/300 (MHz) 兩 種 * FSB 速 率 有 66/100 (MHz) 兩 種 * 加 入 MMX( 後 來 SIMD) 技 術 * 1997 年 4 月 被 發 現 浮 點 運 算 有 bug ( 稱 為 Pentium Pro and Pentium II FPU bug ) 9
MMX 多 媒 體 延 伸 指 令 集 MMX (MultiMedia extension) 指 令 集 是 Intel 公 司 所 發 展 的 多 媒 體 延 伸 指 令 集, 專 門 負 責 多 媒 體 的 音 效 影 像 動 畫 等 處 理 在 Pentium 處 理 器 後 期, Intel 才 開 始 將 MMX 指 令 集 加 入 CPU 中 10
MMX 多 媒 體 延 伸 指 令 集 - SIMD 在 加 入 MMX 指 令 集 的 同 時, Intel 也 採 用 SIMD (Single Instruction Multiple Data) 新 技 術 ; 讓 CPU 可 對 多 道 相 同 的 服 務 要 求, 以 單 一 指 令 同 時 執 行 不 同 資 料 的 方 式 來 運 算, 藉 此 提 高 運 作 效 能 11
MMX 的 問 題 -1 1. 1996 年 Intel 首 先 推 出 了 支 持 MMX 的 Pentium 處 理 器, 大 幅 提 高 了 CPU 處 理 多 媒 體 數 據 的 能 力, 被 廣 泛 地 應 用 於 語 音 合 成 語 音 識 別 音 頻 視 頻 編 解 碼 圖 像 處 理 和 串 流 媒 體 領 域 2. 然 而 MMX 只 支 持 整 數 運 算, 浮 點 數 運 算 仍 然 要 使 用 傳 統 的 協 處 理 器 x87 指 令 12
MMX 的 問 題 -2 3. 由 於 MMX 與 x87 的 暫 存 器 相 互 重 疊, 在 MMX 代 碼 中 插 入 x87 指 令 時 必 須 先 執 行 EMMS 指 令 清 除 MMX 狀 態, 頻 繁 地 切 換 狀 態 將 嚴 重 影 響 性 能 4. 這 限 制 了 MMX 指 令 在 需 要 大 量 浮 點 運 算 的 程 序, 如 三 維 幾 何 變 換 裁 剪 和 投 影 中 的 應 用 5. 另 一 方 面, 由 於 x87 古 怪 的 堆 疊 式 暫 存 器 結 構, 使 得 硬 體 上 將 其 流 水 線 化 和 軟 體 上 合 理 調 度 指 令 都 很 困 難, 這 成 為 提 高 x86 架 構 浮 點 性 能 的 一 個 瓶 頸 13
AMD 見 縫 插 針 適 時 推 出 3DNOW! 1. 據 稱 是 3D No Waiting! 的 縮 寫 2. AMD 喊 出 3D 不 用 等!, 挑 釁 的 意 味 甚 濃 14
3DNOW! 為 解 決 Intel MMX 的 問 題,AMD 於 1998 年 推 出 3DNOW! 多 媒 體 指 令 集, 並 在 其 K6-2 處 理 器 中 實 現 支 持 單 精 度 浮 點 數 的 向 量 運 算, 用 於 增 強 x86 架 構 的 計 算 機 在 三 維 圖 像 處 理 上 的 性 能 15
3DNOW! K6-2 是 第 一 個 能 執 行 浮 點 SIMD 指 令 的 x86 處 理 器, 也 是 第 一 個 支 持 水 平 浮 點 暫 存 器 模 型 的 x86 處 理 器 藉 助 3DNow!,K6-2 實 現 了 x86 處 理 器 上 最 快 的 浮 點 單 元, 在 每 個 時 鐘 周 期 內 最 多 可 得 到 4 個 單 精 度 浮 點 數 結 果, 是 傳 統 x87 協 處 理 器 的 4 倍 許 多 遊 戲 廠 商 為 3DNow! 優 化 了 程 序, 微 軟 的 DirectX 7 也 為 3DNow! 做 了 優 化,AMD 處 理 器 的 遊 戲 性 能 第 一 次 超 過 Intel, 這 大 大 提 升 了 AMD 在 消 費 者 心 目 中 的 地 位 K6-2 和 隨 後 的 K6-III 成 為 市 場 上 的 熱 門 貨 16
Pentium!!!( Pentium III) * 1999 年 2 月 Intel 回 應 Pentium!!! * 採 用 0.25~0.13 微 米 製 程 * 工 作 時 脈 400MHz~1.13GHz * FSB 速 率 有 100/133 (MHz) * 剛 推 出 的 版 本 與 早 期 的 Pentium II 非 常 相 似 * 不 同 是 SSE 指 令 的 擴 充 17
SSE (Streaming SIMD Extensions) 在 AMD 的 3D Now! 發 布 一 年 之 後 的 1999 年, Intel 推 出 Pentium!!! 除 了 提 供 MMX 指 令 集 外, 還 額 外 增 加 SSE 指 令 集, 也 有 人 稱 之 為 MMX-2 SSE 包 含 了 70 個 全 新 的 指 令, 可 以 更 有 效 地 加 快 影 像 音 訊 與 視 訊 等 資 料 的 處 理 以 及 語 音 辨 識 的 速 度 18
人 哪 衰, 種 瓠 仔 也 會 生 菜 瓜 從 1999 年 12 月 到 2000 年 5 月, 英 特 爾 共 推 出 了 時 脈 為 750 800 850 866 900 933 1000MHz(1GHz) 的 Pentium III 1.13GHz 的 版 本 於 2000 年 中 期 推 出, 但 是 在 普 遍 的 硬 體 評 論 網 站 證 明 它 在 編 譯 Linux 時 候 不 夠 穩 定, 因 而 回 收 19
晶 片 組 與 匯 流 排 連 結 圖 ( 線 條 越 粗 代 表 傳 輸 速 率 越 快 ) 20
人 哪 衰, 種 瓠 仔 也 會 生 菜 瓜 Intel 欲 將 PC100 提 升 至 PC166, 但 其 子 公 司 Rambus 所 生 產 的 RDRAM 一 再 延 遲 推 出 讓 威 盛 的 PC133 取 得 先 機 Intel 揚 言 報 復 但, 緊 要 關 頭 自 己 都 跌 一 跤 2000 年 威 盛 電 子 在 台 北 舉 行 VDF (Via Developer Forum) 參 加 者 爆 滿 與 IDF (Intel Developer Forum) 互 別 苗 頭 最 後 Intel 被 迫 支 援 PC133! 21
Pentium-M 1. 筆 記 型 電 腦 用 的 CPU 型 號 (32 位 元 ) ( M refers to a family of mobile single-core ) 2.Intel 的 品 牌 Centrino 之 一 種 3. 由 Pentium III 演 化 4.2003 年 推 出, 速 率 達 1.6GHz. 5. 支 援 PCI Express SATA 及 Gigabit Ethernet. 22
Intel CPU 的 種 類 以 上 的 CPU 都 已 停 產 23
Pentium XE 全 名 Pentium Xeon 伺 服 器 級 的 CPU... 通 常 都 是 搭 配 專 用 主 機 版... 所 以.. 一 般 人 很 少 用 的 24
Pentium 4 * 2000 年 11 月 20 日 推 出 (2008 年 8 月 8 日 最 後 一 批 Pentium 4 出 貨 ) * 採 用 第 7 代 Microarchitecture * Pentium 的 4 代 CPU * 2005 年 Intel 主 打 的 CPU... 25
SSE SSE2 SSE3 在 2000 年 的 Pentium 4 處 理 器 再 度 針 對 指 令 集 的 部 份 作 強 化, 發 展 出 SSE2 (Streaming SIMD Extensions 2) 指 令 集 26
Pentium 4 * 時 脈 速 度 相 當 快...(1.3~3.8 MHz), 是 典 型 的 市 場 驅 動 技 術 的 範 例 ( 因 為 消 費 者 開 始 依 據 更 高 的 時 脈 購 買 電 腦 ) * 不 過 卻 忽 略 了 效 率 比 讓 AMD( 超 微 ) 趁 勢 搶 下 一 大 塊 CPU 的 市 場 ( 市 佔 率 一 度 超 過 50%).. 27
Pentium 4 * Pentium 4 採 NetBurst 架 構, 吃 電 兇 廢 熱 也 高 迫 使 Intel 在 2005 年 年 中 放 棄 了 Pentium 4 轉 向 升 溫 更 少 的 Pentium M, 祭 出 MoDT (Mobile on DeskTop) 的 旗 幟 28
Pentium 4HT * 全 名 Intel Pentium 4 Processor Supporting Hyper-Threading Technology * 後 期 P4 所 出 的 CPU * 加 上 了 模 擬 雙 CPU 的 處 理 29
Hyper-Threading Hyper-Threading 的 中 文 翻 譯 成 超 執 行 緒, 簡 稱 為 H.T. 和 Hyper Transport 完 全 不 同 Hyper-Threading 就 是 把 1 個 實 體 的 CPU 模 擬 成 2 顆 CPU 增 加 處 理 器 運 作 效 率, 藉 以 有 效 地 善 用 資 源 減 少 系 統 資 源 的 浪 費 30
Pentium 4HT * 後 來 也 相 繼 推 出 型 號 為 5XX~6XX * 型 號 為 Pentium 4 520 521 530 531 540 541 550 551 560 561 570J 571 ; 統 稱 為 Pentium 5 系 列 * 不 是 5 代 處 理 器 的 意 思 31
* 然 後 推 出 Pentium 4 630 631 * 統 稱 為 Pentium 6 系 列 *5 系 列 及 6 系 列... 都 是 屬 於 64 位 元 CPU 且 具 模 擬 雙 核 心 能 力 Pentium 4HT 32
SSE3 SSE3 為 Intel 在 2004 年 所 推 出 可 以 增 強 CPU 處 理 多 媒 體 編 碼 解 碼 的 速 度, 並 且 改 善 執 行 緒 (Thread) 的 效 能 33
雙 核 心 處 理 器 豋 場 Pentium D 及 Pentium EE (Extreme Edition 極 致 版 ) * 2006 年 推 出 ( D 意 指 Dual-Core) * 2 種 都 是 64 位 元 且 雙 核 心 技 術 * 2 種 都 有 編 號 8xx 的 8 系 列 跟 編 號 9xx 的 9 系 列 * 指 令 集 架 構 :MMX SSE SSE2 SSE3 x86-64 34
Pentium D *2005 年 5 月 26 日 推 出 的 第 一 代 雙 核 心 處 理 器 核 心, 把 兩 顆 Pentium 4 Prescott 核 心 放 在 同 一 塊 晶 片 上 * 兩 個 核 心 溝 通 必 須 透 過 FSB, 並 繞 過 北 橋, 此 舉 增 加 FSB 的 負 擔, 減 低 系 統 性 能 * 因 應 AMD 推 出 Athlon 64 X2 的 衝 擊,2006 年 1 月 26 日 推 出 的 第 二 代 雙 核 心 處 理 器 核 心 (Core, 稍 後 介 紹 ) 迎 戰, 稱 為 Presler, 採 用 65 奈 米 技 術 *P4-D 最 後 出 貨 日 期 為 2008 年 8 月 8 日 35
AMD Athlon 64 X2 Athlon 64 X2 是 AMD 設 計 的 首 款 桌 面 級 雙 核 心 處 理 器 於 2005 年 5 月 首 次 發 表 支 援 SSE3 指 令 集 處 理 器 內 建 了 兩 顆 Athlon 64 核 心 由 於 Athlon 64 X2 兩 核 心 溝 通 有 專 屬 通 道, 系 統 性 能 比 Pentium D 高, 但 售 價 較 貴 36
CPU 進 入 多 核 心 的 時 代 -1 過 去 CPU 主 要 以 時 脈 作 為 評 鑑 效 能 的 主 要 依 據 CPU 廠 商 不 斷 地 提 高 CPU 時 脈, 汲 汲 營 營 於 速 度 之 王 的 寶 座 於 是 陷 入 時 脈 競 爭 的 迷 思 裏 37
CPU 進 入 多 核 心 的 時 代 -2 摩 爾 定 律 (Moore s Law) - 積 體 電 路 每 平 方 英 吋 上 的 電 晶 體 數 量, 每 18 個 月 會 增 加 一 倍 38
CPU 進 入 多 核 心 的 時 代 -3 1995 年 上 市 的 CPU 時 脈 100 MHz, 2005 年 上 市 的 CPU 為 3800 MHz 10 年 間 速 度 成 長 將 近 40 倍! 然 而 CPU 的 發 展 面 臨 瓶 頸, 在 單 一 晶 片 所 能 放 入 的 電 晶 體 數 幾 乎 到 了 極 限 高 時 脈 的 運 作 更 帶 來 了 驚 人 的 耗 熱! 39
CPU 進 入 多 核 心 的 時 代 -4 在 P4 時 代 整 個 CPU 的 發 展 都 是 以 時 脈 為 主 導, 主 要 研 發 都 是 為 了 將 時 脈 推 升 到 更 高 ( 市 場 導 向 ) 但 是 隨 著 AMD 以 時 脈 不 等 於 效 能 為 主 打 以 後, Intel 可 以 說 是 吃 片 苦 頭 40
CPU 進 入 多 核 心 的 時 代 -5 雙 核 心 的 概 念 : 就 是 將 1 個 人 的 工 作 分 給 2 個 人 做, 以 增 加 效 能, 這 樣 的 概 念 稱 之 為 平 行 運 算 * 平 行 運 算 的 應 用 已 經 有 一 段 時 間, 許 多 工 作 站 伺 服 器... 等 大 型 主 機, 就 是 使 用 多 個 CPU 的 架 構 * 現 在 則 是 在 一 顆 CPU 中 放 入 2 個 時 脈 較 低 核 心, 以 提 升 效 能 減 少 耗 電 量 及 熱 量 的 產 生 41
Intel CPU - 最 新 殺 出 重 圍, 擺 脫 對 手 的 糾 纏! 2006 年 1 月 推 出 新 架 構 : Intel Core Duo... 含 酷 睿 技 術 的 CPU (2006 年 上 半 年 主 打 ) 42
Intel Core Duo * 去 掉 Pentium 的 名 稱 * 雙 核 心, 型 號 有 L2300 L2400 T2300 T2400 T2500 T2600 *L 代 表 低 電 壓 ( 低 耗 電 量 ) * Core 的 CPU 強 調 低 耗 電 低 廢 熱 高 效 能 43
Intel Core2 Duo Intel Core2 Duo 以 及 Intel Core2 Extreme( 極 致 版 ) *2006 年 8 月 發 表 * 屬 於 酷 睿 2 代 技 術 的 CPU... * 耗 電 更 低... 最 少 是 之 前 Pentium D 系 列 的 一 半 以 下 44
Intel CPU 的 種 類 -10-3 - 最 新 Intel Core2 Duo Desktop Processor E8400 *2007 年 3 月 發 表 * 性 能 超 強 的 CPU ( 速 度 3GHz) 45
Duo and Dual-Core Processors Die Die FSB 北 橋 Processor package comprises two dies. Core Duo /Core2 Duo : consists of two cores on one die. 46
非 原 生 型 與 原 生 型 非 原 生 型 (Non-Native): 透 過 北 橋 晶 片 或 其 他 非 CPU 內 部 資 料 交 換 方 式 來 達 成 SMP (Symmetric Multiprocessor, 對 稱 式 多 處 理 器 ) 處 理 架 構 原 生 型 (Native): 各 個 核 心 可 以 透 過 CPU 內 部 資 料 通 道 進 行 資 料 交 換 來 達 到 SMP 的 處 理 架 構 效 率 遠 遠 不 是 非 原 生 型 可 以 比 的 47
拼 裝 四 核 vs. 原 生 四 核 Die Die 拼 裝 四 核 - puts two dual-core dice on a single package. 原 生 四 核 (Native Quad Core)- packs four cores on a single die. 48
SSE4 1. 2006 年 9 月 27 日 於 IDF 中 發 表 2. 構 建 於 英 代 爾 64 指 令 集 架 構 (Intel 64 Instruction Set Architecture) (ISA) 3. Intel 在 Penryn 核 心 的 Core 2 Duo 與 Core 2 Solo 處 理 器 時, 新 增 的 47 條 新 多 媒 體 指 令 集, 4. 現 在 更 新 至 SSE4.2 49
四 核 心 處 理 器 豋 場 Intel Core2 Quad Processor Q8XXX Q9300( 近 年 Q9550) Intel Core2 Quad Extreme( 極 致 版 )QX9XXX QX9XX5 ( 如 QX9775) *2007 年 11 月 發 表 2008 年 3 月 上 市 * 拼 裝 4 核 心, 採 用 45nm 製 程 * 具 備 很 強 的 超 頻 潛 力 50
Core 2 Extreme QX9650 搶 先 上 市 的 內 幕 1. 熱 賣 的 Core 2 Duo 才 上 市 一 年 多,Intel 為 何 急 於 汰 換 掉 舊 產 品? 2. 此 乃 因 應 AMD 發 表 Phenom X4 原 生 四 核 心 即 將 發 表 3. Intel 以 拼 裝 多 核 心 再 度 搶 得 先 機, 發 表 業 界 第 一 顆 45 奈 米 CPU Core 2 Extreme QX9650, 宣 告 Penryn 架 構 產 品 線 的 正 式 上 市 51
Core 2 Extreme QX9650 搶 先 上 市 的 內 幕 4. 硬 是 搶 在 AMD 發 表 Phenom X4 原 生 四 核 心 之 前, 火 藥 味 濃 厚 至 極! 5. 2008 年 CPU 兩 強 火 拼, 堪 稱 新 製 程 vs. 新 架 構 的 世 界 大 戰! 6. 看 樣 子 Intel 很 難 擺 脫 AMD 的 糾 纏 52
Intel CPU 的 種 類 -10-5 - 最 新 Intel Core2 i7 Processor 920(940 965 EX 近 年 975) ( 加 了 HT 技 術 各 型 號 均 可 以 用 軟 體 去 模 擬 8 核 心 ) *2008 年 8 月 發 表, 支 援 DDR 三 通 道 * 俗 稱 新 四 核 心 * 目 前 最 強 的 個 人 電 腦 CPU 53
Core i7-965 接 受 訂 單 的 截 止 日 期 為 2009 年 9 月 4 日, 盒 裝 產 品 最 後 出 貨 日 期 為 2009 年 12 月 4 日, 均 與 Core i7-940 相 同, 不 過 散 裝 產 品 只 出 貨 到 2010 年 5 月 7 日, Core i7-965 於 2009.5.8 發 表, 性 能 比 Core i7-940 更 強 54
Intel Core2 i7 Processors 是 英 特 爾 於 2008 年 推 出 的 64 位 元 四 核 心 CPU 沿 用 x86-64 指 令 集 以 大 改 版 的 Intel Nehalem 微 架 構 ( 將 原 屬 於 北 橋 晶 片 的 記 憶 體 控 制 器, 轉 移 到 處 理 器 上 ) 為 基 礎, 取 代 Intel Core 2 系 列 處 理 器 Nehalem 曾 經 是 Pentium 4 10 GHz 版 本 的 代 號 55
Intel Core2 i7 Processors Core i7 的 名 稱 並 沒 有 特 別 的 含 義 Intel 表 示 取 i7 此 名 的 原 因 只 是 聽 起 來 悅 耳 i 和 7 都 沒 有 特 別 的 意 思, 更 不 是 指 第 7 代 產 品 Core: 延 續 上 一 代 Core 處 理 器 的 成 功 有 些 人 會 以 愛 妻 暱 稱 之 56
Intel Core2 i7 Processors 系 列 產 品 不 再 使 用 Duo 或 者 Quad 等 字 樣 來 辨 別 核 心 數 量 最 高 階 的 Core i7 處 理 器 配 合 的 晶 片 組 是 Intel X58 Core i7 處 理 器 的 目 標 是 提 升 高 性 能 計 算 和 虛 擬 化 性 能 故 在 電 腦 遊 戲 方 面, 它 的 效 能 提 升 幅 度 有 限 ( 近 日 發 售 的 i7 980X 使 用 於 頂 級 或 遊 戲 玩 家 的 機 種, 這 些 機 種 價 格 從 美 金 2500~5700 元 ) 57
Intel Core2 i7 特 點 -1 1. 支 援 超 執 行 緒 的 技 術, 擁 有 四 核 心 的 處 理 器, 總 共 有 8 個 執 行 緒 (2010 年 推 出 的 Core i7 980X 6 核 心 系 列 有 12 個 執 行 緒 ) 2. 記 憶 體 控 制 器 (MCH) 內 建 於 CPU 中, 支 援 三 通 道 DDR3 SDRAM ( 失 去 MCH 的 北 橋 晶 片, Intel 將 其 稱 為 IOH I/O Hub ) 58
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Intel Core2 i7 特 點 -2 3. 支 援 Turbo Mode( 後 更 名 為 Dynamic Speed) 技 術 : (1) 倘 若 有 程 式 使 用 較 多 的 處 理 器 負 載, 處 理 器 的 頻 率 可 以 按 步 驟 提 升 (2) 可 以 自 動 往 上 提 升 倍 頻, 該 功 能 不 需 要 作 業 系 統 的 支 援, 完 全 由 硬 體 監 控 60
Intel Core2 i7 特 點 -3 4. 支 援 Power Gates 技 術, 核 心 閒 置 的 時 候 可 被 關 閉 並 將 多 餘 的 電 力 和 TDP headroom 轉 給 剩 餘 在 運 作 中 的 核 心, 讓 剩 餘 的 核 心 超 頻 5. Turbo Mode 及 Power Gates 功 能 都 是 由 一 個 單 元 提 供, 佔 去 大 約 一 百 萬 個 電 晶 體 61
Intel Core2 i7 特 點 -4 6. 放 棄 沿 用 已 久 的 FSB, 使 用 新 的 Quick Path Interconnect ( 與 2003 年 AMD 推 出 的 Hyper Transport 相 似 ), 期 望 進 一 步 拉 開 與 對 手 之 間 的 距 離 62
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Intel Core2 i7 特 點 -5 7. L2 快 取 亦 有 所 減 少, 每 一 個 核 心 獨 立 256KB, 但 擁 有 較 低 讀 取 延 遲 值 加 入 L3 快 取, 每 一 個 處 理 器 共 享 8MB 8. 處 理 器 核 心 的 電 壓 與 系 統 記 憶 體 同 步 64
Intel Core2 i7 980X 1. 6 Cores/12 Threads, Extreme Edition 2. 2010 年 3 月 16 日 開 始 發 售 3. 等 於 宣 告 原 本 堪 稱 地 表 上 最 強 處 理 器 同 樣 是 旗 艦 級 的 i7-975 將 正 式 退 出 市 場, 直 接 由 i7-980x 來 取 而 代 之 4. 目 前 PC 市 場 上 最 強 且 最 多 核 心 的 處 理 器 65
Intel Core2 i7 980X 5. 核 心 數 從 4 個 增 加 到 6 個, 但 TDP 耗 電 量 還 是 維 持 在 130W, 並 沒 有 增 加 6. 採 用 共 享 制 的 L3 Cache 也 由 原 本 的 8MB 容 量 增 加 到 12MB 7. 採 用 的 散 熱 器 也 有 所 改 款, 採 用 銅 底 四 根 熱 導 管 來 加 強 散 熱, 想 超 頻 也 沒 問 題 66
i7 980X 的 散 熱 器 ( 正 面 ) 67
i7 980X 的 散 熱 器 ( 背 面 ) 68
i7 980X 的 散 熱 器 ( 底 部 ) 69
2009 年 11 月 16 日 發 表,2010 年 3 月 16 日 開 始 發 售 之 前 謠 傳 為 i9, 發 表 後 仍 為 i7, 市 場 雖 有 些 意 外, 但 優 異 的 性 能 仍 令 人 驚 艷 價 格 不 便 宜, 美 金 999 元 70
Intel Core2 i5 系 列 (650 661 670 750) * 是 Intel Core i7 衍 生 的 中 低 階 版 本 * 同 樣 建 基 於 Intel Nehalem 微 架 構 * 2009 年 5 月 發 表, 支 援 DDR 雙 通 道 71
風 扇 僅 比 775 的 大 一 些, 散 熱 片 也 未 變 厚 72
Intel Core2 i3 系 列 (530 /540; Dual Core) *2009 年 6 月 發 表, i 系 列 中 低 階 產 品 * 為 英 特 爾 的 首 款 CPU+GPU 產 品 ( 入 門 版 ), 建 基 於 Intel Westmere 微 架 構 * 除 整 合 一 些 北 橋 的 功 能 外 也 整, 合 一 些 PCI-Express 的 功 能 * 採 用 32nm 製 程 的 Core i3 有 四 核 心, 支 援 超 執 行 緒 73
Intel Core2 i3 系 列 *While Wolfdale typically used both a north bridge and a south bridge, Clarkdale (Core2 i3 ) already contains the major north bridge components, which are the memory controller, PCI Express for external graphics, integrated graphics and the DMI connector, making it possible to build more compact systems without a separate northbridge or discrete graphics as Lynnfield. 74
Intel CPU 的 效 能 比 較 -1 1. 過 去 Intel Pentium4 的 CPU 其 工 作 時 脈 動 輒 2GHz 3GHz 2. 到 Core 2 Duo 之 後 就 變 成 只 有 1GHz 2GHz 3. 事 實 上 Core 2 Duo 的 效 能 比 Pentium4 好 很 多, 讓 Intel 全 面 放 棄 舊 架 構 的 Pentium4 4. 因 為 Core 2 Duo 每 個 時 脈 週 期 可 以 執 行 更 多 的 指 令 就 算 時 脈 沒 有 前 一 代 產 品 高, 整 體 效 能 還 是 比 較 好 75
雙 核 心 及 四 核 心 1.P4-D 雙 核 心 : 假 雙 核 ( 把 2 個 P4 單 核 心 並 排 封 裝 當 作 雙 核 心 ) 2.CD(Core Duo) /C2D(Core 2 Duo) 雙 核 心 : 真 雙 核 (1 個 核 心 內 有 2 個 處 理 單 元 ) 3.C2Q(Core2 Quad ) 四 核 心 : 拼 裝 四 核 ( 把 2 個 C2D 雙 核 心 並 排 封 裝 當 作 四 核 心 ) 4.Ci7 (Core2 i7 ) 四 核 心 : 原 生 四 核 (1 個 核 心 內 有 4 個 處 理 單 元 ) 76
Intel CPU 的 效 能 比 較 -2 新 ( 世 代 ) 四 核 心 ( 原 生 ) 處 理 器 (Ci7) 一 定 快 過 拼 裝 四 核 心 (C2Q) 一 定 快 過 新 雙 核 心 (C2D) 一 定 快 過 雙 核 心 (CD ) 一 定 快 過 Pentium D ( 假 雙 核 ) 77
CPU 進 入 多 核 心 的 時 代 -6 Intel 在 2007 年 發 表 第 一 顆 4 核 心 的 CPU, 在 2009 年 就 出 現 8 核 心 的 CPU!(2009.5.28 新 聞 : Intel 推 出 新 的 Xeon 處 理 器, 代 號 為 Nehalem-EX, 內 建 8 核 心 及 16 執 行 緒, 預 計 下 半 年 以 45 奈 米 高 介 電 金 屬 閘 極 (HKMG) 技 術 量 產 ) 78
CPU 進 入 多 核 心 的 時 代 -7 未 來 CPU 將 是 以 多 核 心 架 構 掛 帥, 也 就 是 從 以 前 的 比 快 演 變 成 比 多! 79
Specifications of Ci7 Family Brand name (list) 980X EE L3 Cache 12MB TDP Min. Feature Size Release Date 32nm Mar 2010 9 EE 8MB 130W 45nm Nov 2008 9 8MB 45nm Nov 2008 8 8MB 95W 45nm Sep 2009 8 S 8MB 82W 45nm Jan 2010 9 XM EE 8MB 55W 45nm Sep 2009 80
Specifications of Ci7 Family Brand name (list) L3 Cache TDP Min. Feature Size 8 QM 8MB 32nm 7 QM 6MB 45W 45nm 6 M 35W 45nm 6 LM 4MB 25W 45nm Release Date Sep 2009 Jan 2010 6 UM 18W 45nm 81
2010 年 Intel Core 家 族 序 列 i7-980x EE 定 義 核 心 數 / 多 功 能 力 內 建 GPU 搭 配 晶 片 12 緒 多 工 執 行 +Turbo 6 核 /12 緒 無 X58 i7-9 8 緒 多 工 執 4 核 /8 緒 無 X58 i7-8 行 +Turbo 4 核 /8 緒 無 i5-7 4 緒 多 工 執 4 核 /4 緒 i5-6 行 +Turbo 2 核 /4 緒 有 i3-5 4 緒 多 工 執 行 2 核 /4 緒 有 P55/H5x G6950 2 緒 多 工 執 行 有 (Pentium) 2 核 /2 緒 E6000 無 P4x/G4x 82
Are Intel i3 and i5 processors better than Core 2 Duo? 1. Yes they are. But before you get any of them, just do a quick analysis of what are you looking to accomplish through your system. 83
PART II Core2 i7/i5/i3 處 理 器 架 構 之 探 討 待 續 84
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