Intel 45nm Wolfdale E8400处理器首测

　　最近一段时间里，关于45nm的Yorkfield核心QX9650处理器的评测是铺天盖地而来，尽管其性能表现优异，但999美元的天价也是普通消费者难以企及的，事实上，将在2008年第一季度推出的Wolfdale核心的E8X00系列双核处理器才是真正贴近广大消费者的。

　　尽管现在距离Wolfdale核心双核处理器的上市还有一段不短时间，幸运的是我们提前得到了一颗E8400处理器，其183美元的千颗批发价显然更为贴近广大消费者，而在今天的这篇文章里我们则将会和大家一起抢先对该款处理器进行一次近距离接触。

有何特别？E8400处理器实物图赏

　　尽管E8400采用的是45nm的制程，但和目前的65nm Conroe处理器一样都是采用LGA775的封装，从处理器的正面来看，并没有明显的区别。不过仔细观察之下，还是能发现一些区别，E8400处理器顶盖右上角处有两个小点，而包括E6850在内的65nm Conroe处理器则没有。

　　与Intel往常的ES处理器一样，这颗E8400顶盖上标有三行编号，从第三行的“80570PJ0806M”上能识别到它的一些信息，“80570”代表的是45nm的Wolfdale核心，此前的65nm的Conroe核心产品则采用“80557”的编号。其后的“P”表示该处理器隶属于Core 2 Duo系列（R＝Celeron/Celeron D，P＝Pentium4/Pentium D/Core 2 Duo），“J”为1333MHz FSB的代号（C＝400MHz FSB、D/E＝533MHz FSB、G＝800MHz FSB、H＝1066MHz FSB），最后的“0806M”代表了该处理器的时钟频率为3.00GHz，拥有6MB L2 Cache。

　　上图所示为45nm WolfdaleE8400和65nm Conroe E6850的背面图，从元件分布的面积来看，前者显然要小一点，这也与45nm制程的应用有关，我们会在后文中进行更详细的说明。

E8400处理器系统信息

　　CPU-Z 1.42已经可以正确识别我们这颗E8400处理器，包括核心代号、制程、步进等等均已经识别出来，而对于6MB的二级缓存以及SSE4.1指令集的识别也十分正确。

　　不只是CPU-Z，Everestultimate_build_1201也已经可以正确识别E8400了，包括核心面积、晶体管数量等均可准确识别。

Wolfdale新特性：45nm制程、更大的L2 Cache

　　45nm制程：

　　现时半导体制程工艺通常以nm（纳米）做为度量单位，其实际上是指集成电路中晶体管之间的连接线宽。连接线宽越短，单位面积的晶片上所能够容纳晶体管数量也就越多，其效能及功能亦将随之增强。

半导体制程工艺的进展。

　　多年来Intel一直在奉行制程更新与处理器架构体系改变的交叉更替，以确保在制程没有改变的情况下可以借由处理器体系架构的更新来提升产品性能，又或是处理器架构没有改变的情况下借由制程的更新来提升产品性能。就这样，我们从Westwood核心到130nm再从90nm到Netburst，然后是65nm到Conroe、kentsfield，然后再将在Conroe、Kentsfield上过渡到45nm工艺上。

　　新的45nm生产工艺将可以大大提升核心电子管的数量，同时可以提升速度达20%，并且热量可以降低30%。以E8400为例，核心面积只有107平方毫米，而65nm制程E6850为143平方。不过，晶体管数量上E8400为4亿1000万而E6850为2亿9100万，E8400的二级缓存为6MB而E6850为4MB，正是借助于45nm制程Intel才能做到在晶体管数量大幅增加的情况下缩小核心面积。

　　当然，越来越难控制的晶体管发热量以及电流泄漏是始终不容忽视的，因此Intel公司亦于45nm Penryn家族处理器中尝试新材料的使用。

45nm工艺300mm晶圆近照。

　　在英特尔的45nm工艺中，采用了铪基High-K（高K）栅电介质+Metal Gate（金属栅）电极叠层技术。High-k栅介质与Metal Gate栅极的引入能够使得晶体管漏电率较之传统材料降低10倍以上，与65nm制程工艺相比能够在相同耗能下提升20%的时钟频率亦或是在相同时钟频率下拥有更低的耗能。

　　二级缓存：

　　新的45nm工艺的使得Intel公司的工程师能够在处理器核心内部放入更多的电子管。在此之前65nm双核心Conroe处理器共享二级缓存的容量为4M，而新款45nmWolfdale处理器却可以拥有6M的二级缓存。

　　新的四核心Wolfdale处理器将会拥有12M的二级缓存，每个核心拥有6M。

　　45nm处理器除了二级缓存容量高出50%以外，二级缓存为24-way而前一代处理器为16-way二级缓存。按照Intel的说法，结果会使得新处理器的缓存更有效率，数据传输速度也更快。

　　新款处理器的二级缓存除了容量更大以外，还将会支持一项名为“enhanced cache line split load ”的新功能。

Wolfdale新特性：改进的微架构和SSE4指令集

　　SSE4 指令：

　　除了增大了50%的L2 cache外，Wolfdale最令人瞩目的是引入了SSE 4指令集的支持，SSE4（Streaming SIMD Extensions 4）是英特尔自从SSE2之后对ISA扩展指令集最大的一次的升级扩展，它将会随着新处理器陆续应用于台式机平台、移动平台和服务器中。据目前所知，SSE4包括包括有47条新的指令，通过这些新指令集，将可以有效提升新处理器在进行3D处理时的性能，同时也包括流视频以及大量科学计算应用程序的处理性能。

　　值得一提的是，现时已有总共21项的目标应用向Intel公司承诺将提供对SSE4多媒体指令集的支持，其中DivX、TMPGEnc和Adobe Premiere已先行一步，而Sony Vegas、Pinnacle Studio Plus以及MainConcept H.264 encoder等多项应用亦将于2008年加入这一行列。除此之外，已经有100家以上的独立软件开发商为Intel公司设计程序，SSE4多媒体指令集以及多核心应用的前景亦将更为广阔。

　　相信用不了多久，我们就能够体会到新的SSE4指令给我们带来的正面作用。

　　微架构改善：

　　Intel的工程师们并不仅仅只是在新的处理器上引入新的SIMD指令，对于处理器的功能单元当然也进行了改进，称为“Enhanced Intel Core Microarchitecture”，并加入了：

• Fast Radix-16 Divider (快速Radix-16除法器)
• Super Shuffle Engine (超级洗牌引擎)
• Split Load Cache Enhancement (增强型缓存拆分负载)
• Improved Store Forwarding (存储转发)
• Faster OS Primitive Support (高速操作系统同步原始支持)
• Virtualization Performance Improvements (增强的Intel虚拟化技术)
• Deep Power Down Technology (深度节能技术)
• Enhanced Dynamic Acceleration Technology (增强型动态加速技术)

哪些芯片组可以兼容Intel 45nm处理器？

　　Intel 45nm处理器的发布和明年大规模上市，主板的兼容和支持问题也备受关注。虽然Intel近年来一直在桌面平台沿用LGA775接口，但处理器的更新换代往往也意味着芯片组的新旧更迭，同时由于电气特性等方面的差异，新处理器往往也无法用在旧主板上，用户需要连同主板一起进行升级。

Intel 3系列芯片组将会是迎接45nm处理器的主力。

　　为了迎接45nm处理器的到来，Intel在今年5月份就发布了P35芯片组，揭开了3系主板芯片组的序幕，因此，Intel X38、P35、P31、G31、G33、G35这些3系列芯片组都可以顺利支持Intel 45nm处理器。P965不在官方支持列表里，但据消息人士指出能通过BIOS更新作出支持，不过VTT电压将会被设定在相对较高的水平，处理器功耗会随之提高，减低产品寿命，故965芯片组方案虽然可行，但并不建议采用。945GC能否支持同样得看主板厂商的脸色，而古老的975X也有可能跟上时代，比如华硕就打算通过升级让其975X主板也能支持。

升级无望，现有的680i主板无法支持45nm的四核心处理器，只能寄望于一再延迟的780i。

　　NVIDIA方面，nForce 680i SLI、680i LT SLI、GeForce 7150、GeForce 7100等都官方支持Wofldale和Yorkfield，而nForce 650i SLI和GeForce 7050是否支持就是主板厂商的事儿了，至于nForce 650i Ultra暂时还没有肯定的答案，估计问题也不大。不过，由于在电路设计和电气特性方面的原因，绝大部分现有nForce 680i主板将无缘45nm四核心的Yorkfield处理器，也许会有厂商推出修订版的680i主板，但既然新的780i已经顺利支持Yorkfield，估计厂商对旧型号的热情不会太大了，而且这么做也没太大价值。

　　至于VIA和SiS，目前他们都还没有官方支持Intel 45nm处理器的芯片组产品。SiS有望在明年第一季度推出新品，但VIA基本就没有希望了。

巧用MARS，E8400处理器x0.5倍频体验

Intel 45nm桌面级处理器将会支持x0.5倍频。

　　Intel将会在其最新的45nm桌面级产品线中首度引入x0.5倍频概念，其最低倍频率为x6，而于x7至x13之间引入x0.5的设置。对于x0.5倍频需要主板的支持，目前支持此技术的主板唯有富士康的Mars，它是富士康第一款专门为超频玩家设计的主板，采用了Intel P35＋ICH9R芯片组。

富士康Mars主板，全球首款支持x0.5倍频调节的Intel P35主板。

　　根据富士康的官方说明，Mars主板G26beta之后的BIOS版本都可以提供对x0.5倍频调节的支持。借助于Mars主板和最新的G28版本BIOS（2007年11月15日），我们对E8400处理器的x0.5倍频进行体验。

Mars主板BIOS中“CPU N/2 Ratio”便是开启x0.5倍频调节的选项。

从开机画面中已经可以看到x0.5倍频设置成功。

　　目前的大多数主板都还只支持x1的倍频调节，x0.5倍频的实现意味着超频时可以对CPU倍频进行更细微的逐级调节，玩家可以挑战更高的CPU超频极限。但对于Intel来说，之所以在此时x0.5倍频率概念，主要是考虑到处理器外频已由266MHz逐渐过渡至333MHz，若仍沿用原有的整数倍频概念，则每一层级处理器的时钟频率差距将随之拉大，使得产品型号变少且不利于整体产品线的覆盖。而引入x0.5倍频概念将使得产品型号设定更为灵活丰富，有利于整体产品线的规划与部署。

　　我们对E8400在x7到x9倍频间的效能进行了一个测试，使用的测试软件为Half-Life2，希望籍此能对E8400在不同倍频下的效能有个初步的认识：

超频测试

轻松超频到450*9=4.05GHz，可以通过SP2004 15分钟的测试。

将倍频将为x8后，可以将外频超频到500MHz，通过SP2004 15分钟的测试。

温度测试

功耗测试

测试平台和说明

测试说明：

　　在测试平台部分，我们挑选了Conroe核心65nm的E6850与E8400进行对比，两者有着相同的FSB和主频，用作对比是再合适不过的了。

　　而在最关键的主板方面，我们选择了富士康的Mars主板，它是富士康第一款专门为超频玩家设计的主板，采用了Intel P35＋ICH9R芯片组，支持基于LGA775接口的Prescott，Pentium D，Celeron D，Conroe，Core2 Quad/Extreme/Duo系列处理器，也同样支持Intel最新的45nm处理器。我们选择该款主板最重要的原因以及在前文有所提及，它是率先支持Intel的0.5倍频调节的主板。

　　另外操作系统方面我们升级到SP1，测试软件方面包括SYSMark2007也同样升级到了SP1，PCMark也采用了最新的Vantage而放弃了之前所用的PCMark05。