2008-11-05
全新Nehalem微架構
Intel Core i7處理器強勢登場
文: John Lam / 評測中心


Intel 全新 Nehalem 微架構產品,代號為 Bloomfield 的 Core i7 處理器將於 11 月 16 日正式上市,順利達成每年皆推出增強微架構或全新微架構的承諾,不僅採用原生四核心設計、內建 3-CH 記憶體控制器,更放棄一直沿用已久的 FSB 架構,期望進一步拉開與對手之間的距離。 HKEPC 編輯部找來 Core i7-965 、 Core i 7-940 及 Core i7-920 工程樣本進行詳細測試,深入剖析與上代產品設計上的差異。



全新 Power Control Unit

 

Power Control Unit

 

其實 Deep Power Down Technology (C6) 模式並不是新事物,上代 Penryn 處理器已在行動處理器中擁有此功能, C6 模式下,電閘將會被關閉,除了少量的電晶體漏電的功耗流失外,讓閒置的核心功耗達至近乎 0 ,達到最佳的用電效率及工作效能,而 Nehalem 微架構加入了 Power Control Unit ,把 C-State 模式發揮得更完美,提供高效能及省電效果。

 

Power Control Unit 是一個可以控制每個核心的 PLL(Phase-Locked Loop) 的頻率及處理器 Vcc 電壓,其將接收由各核心內感測器送來的電流、電壓、溫度等訊息,以便調整每一個核心個別的工作電壓與核心時脈,讓獨立的核心進入 C6 模,而不會影響其他核心的工作模式。

 

除此之外,系統亦可讀取 Power Control Unit 內的數據,包括功耗表現及溫度等,用於控制供電模組相位數,或是控制風扇轉速等,為系統供應商及主機板廠商提供更大的設計彈性。

 

採用 Power Control Unit 代替軟件去監察 Interrupt rate 的好處,是能否更準確地選擇不同的 C-State ,以往使用軟體去控制 C-State 僅根據 CPU Utilitzation 的數值,但其實在不少工作下,雖然 CPU Utilitzation 數值十分細少,但延遲值卻十分重要,而 Power Control Unit 則擁有更複雜數據及機制去優化 C-State 的選擇,盡量減少對系統效能的傷害。

 

 

 

Nehalem C6 Mode

 

Turbo Mode 強化簡單線程運算

 

Power Control Unit 設計除了讓 Nehalem 微架構可提供獨立核心的 C6 模式外,還可以用於全新的 Turbo Mode 之中,其原理與 Penryn 行動處理器的 Dunamic Acceleration Technology 相似,當程式並沒法完全利用所有核心時,導致部份核心出現閒置, Power Control Unit 將會把部份核心進入不同程度的 C-State 省電模式,省下來的 TDP 空間,可用來提升運算中核心的時脈,以盡快完成該程序。

 

這個設計對於沒有為多核心進行優化的程序有很大作用, Nehalem 微架構能提供了更具彈性的運算模式,盡量減少資源浪費。以 2.66GHz 的 Core i7-920 為例,如果部份處理器核心出現閒置, Turbo Mode 便會自動開啟,處理器倍頻會由 20x 提升至 21x ,令處理器時脈由 2.66GHz 提升至 2.8GHz ,雖然核心時脈提升了,但由於部份核心進入 C-State 省電模式,因此整體處理器功耗將維持一定水平甚至更低。

 

但值得注意的是,要成功使用 Turbo Mode ,散熱器的能力是必需的,當 Power Control Unit 偵出核心溫度高出可接受範圍, Power Control Unit 將會自動取消 Turbo Mode 。

 

Turbo Mode