Intel Sandy Bridge 详解

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2024年1月19日发(作者：)

如果翻看几年前的资料，可以发现，在那时候，英特尔处理器32nm制程下的两个微架构分别是Nehalem-C和GESHER，尤其是后一个，对我们来说是相当陌生的。

几年前的资料，今天的微架构代号为GESHER

当然很多读者能猜得出，昔日的Nehalem-C就是今天的Westmere（Clarkdale核心Core i5/i3的微架构），而GESHER无疑就是最火热的Sandy Bridge（SNB）。

在希伯来文中，GESHER是桥梁的意思，对于Sandy Bridge来说，这是一个恰如其分的比喻，它是英特尔三个分割世界的综合体：融合了P6（代表Pentium Pro）、NetBurst（代表Pentium 4）的特性，并整合了新一代图形核心，这样的结果使得一个创新的微架构集成在32nm制程的单芯片上。

英特尔的―Tick-Tock‖战略众所周知，―制程技术-微架构‖交替更新，偶数年带来新架构，而奇数年则带来工艺的进步。在2010年伊始，英特尔就将制程提升到了32nm， 而今年微架构将升级到新一代的Sandy Bridge。

历史的钟声刚刚在2011年敲响，英特尔新一代微架构Sandy Bridge就正式发布了，在今后一段时间内， 它将是所有目光的聚焦点。

◆ Sandy Bridge微架构简介

Sandy Bridge是一个全新的基于昔日P6和NetBurst微架构某些元素的集合，虽然它比较相似于P6，但是还是存在着较大的不同，当然了，上一代Nehalem的上一代Core微架构也是脱胎于P6，Sandy Bridge也深深烙下了P6的印记。而像uop缓存和physical

register file(物理寄存器文件)，它们都是从NetBurst微架构上汲取过来的。总体上，Sandy Bridge的每个方面都较上一代Nehalem有所提高。

Sandy Bridge核心图

虽然Sandy Bridge还是采用的32nm制程，但相较于Westmere，它真正将GPU与CPU融合，从以前的双U各立山头到合二为一，就是非常大的突破。当然Sandy Bridge的变化并不仅限于此，其主要特性还有：

• 32nm工艺全新微架构，性能更高功耗更低

–新的分支预测单元

–新的Uop缓存

–新的物理寄存器文件

–有效执行256位指令

–放弃QPI，改用环形总线

–最末级缓存LLC机制

–新鲜的系统助理

• 32nm工艺新一代图形引擎，出色的媒体与视频性能

• 高级矢量扩展指令集(Intel AVX)，加快浮点运算密集型应用

• Turbo Boost 2.0睿频技术，动态调控CPU和GPU频率

从Nehalem开始，英特尔将处理器核心分为了核心（Core）与非核心（Uncore）两部分， 我们在讲述Sandy Bridge架构上改进的时候，也将分开Core和Uncore来叙述，不过需要先了解一下CPU内部的工作流程。

◆ CPU工作流程

P6是首个乱序执行（Out of Order Execute）的微架构，作为P6繁衍的产品，Sandy

Bridge和Nehalem都是采用乱序执行超标量（Superscaler）x86指令的架构，其内部的工作流程基本如下：

一套完整的计算机程序是由很多指令组成的。在执行前，程序首先被加载到内存中，程序执行时，处理器首先要从内存或高速缓存中获取指令，这个过程被成为取指 （Instruction

Fetch）。在处理器取到指令后，需要判断这条指令是什么类型的指令，究竟要执行什么操作，这个过程被称为译码 （Decode）。在指令被译码后，需要为这条指令分配它计算所需要的资源，例如加法器等，这个过程被称为分派和发射 （Dispatch和Lauch）；指令在计算单元中具体执行的过程被称为执行 （Exectue）；执行结束后，需要将运行结果存回目标地址，这个过程被称为回写 （Write Back）。

如图上所示，在处理器内部的电路单元设计与上述过程是一一对应的。Sandy Bridge对比Nehalem在核心部分就以上每方面都做了相应的改进。

在深入了解Sandy Bridge微架构之前，首先我们先来了解一下Nehalem微架构处理器的核心功能区间划分：

Nehalem核心微架构图

Nehalem微架构中的任何一款处理器其核心（Core）部分的电路设计均如图上所示，只有非核心（Uncore）部分不同，以及是否遮蔽了超线程技术。Sandy Bridge微架构采用了同样的方法用以划分高、中、低端产品。

从下文开始，将开始介绍Sandy Bridge在Core部分的具体改动部分。

◆ 取指：新的分支预测单元

CPU前端的主要任务是从指令流传递足够Uops（微操作）来保持后端饱和状态，指令流的传递总是受到分支的干扰，Intel的微架构一个比较注重的地方就是分支预测，分支预测在每一代都有所提高。

Sandy Bridge保留了Nehalem的四个分支预测器：分支目标缓存（the branch target

buffer）、 间接分支目标阵列（indirect branch target array）、回环检测器（loop detector）

和命名返回堆积缓存（renamed return stack buffer）。不过Sandy Bridge将分支预测器（Branch Predictor）从取指单元( Instruction Fetch Unit )中分离出来并重新定义分支预测单元（Branch Prediction unit）。

新的分支预测单元主要提升了CPU内部对嵌套语句预测的正确率与预测速度：

1、支持多个不同的分支目标大小，能够跟踪更多分支目标；

2、将分支按照长短不同历史进行划分；

3、分支历史表中同样的位可以对应更多分支。

当前的处理器大多是超标量流水线结构，因此流水线中一般都有几十条指令在同时运行。如果其中一条分支指令的预测产生错误，处理器将不得不清空流水线中分支指令后的所有指令，并且从正确的位置重新取指、译码、执行。这样即会导致处理器的效率严重降低。由于程序中分支指令往往较多，因此分支预测的正确率对处理器的性能有着至关重要的影响。

◆ 译码：新的Uop缓存

在Nehalem微架构的CPU中，经过译码后生成Uop（微操作）储存在解码后指令缓冲中，当CPU执行指令时，循环流检测器会检测其中数据中的循环，只要满足小于等于Uop的限制，那么Nehalem就可以将这个循环保存起来，不再需要重新进行取指、分支预测、译码等操作，从而提升了对于循环处理的性能。

不幸的是这28条Uop实在是太少，一旦发生高速缓冲未命中，特别是在SMT同步多线程之后，未命中率加倍的情况下，这时候CPU就不得不到从内存中查找数据，这将极大的降低CPU的运算效率。有鉴于此，在新的Sandy Bridge微架构中对该限制进行了大幅改善，相关的限制有28条大幅扩展至1500条，大幅降低了高速缓冲未命中发生的几率。

Sandy Bridge在前端增加了译码Uop缓存（Decoded Uop Cache），总容量为1.5K uops，据Intel表示，Uop缓存像一个6KB执行指令缓存，拥有大约80%的命中率。相比之下，p4 12K Uop的追踪缓存的性能应该类似于8KB-16KB的。然而，Uop缓存命中可以跨越32B完整的指令窗口，这加倍了传统的前端带宽，它仅限于16B的指令提取。

Sandy Bridge的Uop缓存和P4的追踪缓存关键差异之一是Uop缓存是为了从根本上增强传统的前端。相比之下，P4企图利用追踪缓存以取代前端。

Uop缓存是Sandy Bridge最有前途的功能之一，它同时降低功耗和提高性能，它避免X86耗电的解码，横跨数个流水阶段，需要相当昂贵的硬件来支持不规则的指令集。一般来说，Uop缓存似乎避免了追踪缓存上的一些问题，同时提供了更节能的方式。

◆ 分派和发射：物理寄存器文件

Sandy Bridge的乱序执行是P6和P4微架构的结合，Sandy Bridge的前端可从两个线程的其中一个提供4个Uop/每周期。Uop此时仍是按有序进行，并分配必要的资源来跟踪执行。每个Uop分配一个序列进入到ROB（Reorder Buffer），跟踪状态和完成情况，并维持正确的程序顺序。

一旦Uop已分配和重新命名，它们可以自由地执行乱序工作。Sandy Bridge使用是一个统一的调度程序（Entry Unified Schedule）实现线程之间动态共享，但容量是Nehalem的1.5倍。这促就了更灵活的指令组合，以有效地执行指令任务。一旦Uop准备就绪，它会发去相应的执行单元。像Nehalem/Sandy Bridge可以发出6个Uop到不同的端口和每周期撤离4个Uop。

重要的是，在Nehalem架构中，位于乱序执行调度阶段的退回寄存器文件（Retirement

Register File）单元每时钟周期只可以执行4个Uop的寄存器文件写入。而在Sandy Bridge架构中，该单元被重新设计为物理寄存器文件（PRF，physical register file），其寄存器文件中存储的是Uop操作数，而微操作在乱序执行引擎中只会携带指向操作数的指针，而非数据本身。这就大大降低了乱序执行硬件的功耗(转移大量数据很费电的)，同时也减小了流水线的核心面积，数据流窗口也增大了三分之一。

实际上PRF早在NetBrust微架构的P4上就得到应用，这次再现于Sandy Bridge，RPF的使用加大了乱序执行缓冲，能够很好地满足更高吞吐量的浮点引擎，配合AVX（Advanced Vector Extensions，高级矢量扩展）指令集，让浮点性能更上一个台阶。

◆ 执行：有效处理256位指令

Sandy Bridge执行单元经过修改，通过有效地执行256位AVX指令，可量化地增加了一倍的浮点性能，几乎所有的256位AVX指令解码成并执行一个单一的Uop。不过Sandy Bridge并没有将数据通道拓宽到256位，而是将SIMD整数堆栈归到不同的端口，而是巧妙地重新利用现有的128位SIMD和128位浮点数据路径共同执行256位Uop。

在以往的Nehalem架构中，载入和存储地址的两个端口功能是固定的，在Sandy Bridge架构中，这两个端口同时具有载入和存储地址的功能，在执行单一操作的时候将得到成倍的性能增长。

Sandy Bridge也提高了特定的安全性能，如AES（Advanced Encryption Standard），在上一代的Westmere微架构中其实已得到应用。Sandy Bridge还提高了SHLD性能，这应用于SHA-1散列，其它的像大量数字的微操作吞吐能力也进行了一定的增强。

◆ 放弃QPI，改用环形总线(Ring Bus)

在Sandy Bridge中，我们可以认为核心部分只是一系列的改进，而在非核心（Uncore）部分的改动却是巨大的。英特尔在Sandy Bridge中加入了一系列新的技术，使得新老两款产品有了本质的区别。

Clarkdale核心图

在Nehalem和Westmere微架构中，处理器核心与PCIE控制器、内存控制器、GPU图形核心之间是通过QPI总线相连的，而在Sandy Bridge中，CPU核心和GPU核心得以完全融合，英特尔也放弃了使用已久的QPI总线方式，改为采用在服务器处理器常用的环形总线（Ring Bus）。

Sandy Bridge主要模块对应三个功率和频率域：核心和最末级缓存（LLC，Last

Level Cache，即L3）、GPU和系统助理（System Agent），前两者的电压和频率是可变的，而系统助理则以固定频率运行，环形总线将这几部分互连起来。

这条环形总线由四条独立的环组成，分别是数据环(DT)、请求环(QT)、响应环(RSP)、侦听环(SNP)。每条环的每个接入点在每个时钟周期内都能接受32字节数据，而且环的访问总会自动选择最短的路径，以缩短延迟。

Sandy Bridge环形总线具备六个―站台‖，四个核心和LLC的共享站台，还分别为图形和系统助理准备的两个站台。每一个站台通过每个连环进入到三级缓存（LLC）。它不再像Nehalem和Westmere一样是统一的实体，而是被分配更高带宽和关联性（类似于Nehalem-EX和Westmere-EX）分区。

◆ 最末级缓存LLC机制

在Nehalem中，三级缓存作为处理器核心的附属品，只能被处理器核心访问。在Sandy Bridge中，传统的三级缓存除了处理器核心之外，系统助理（System Agent）和集成图新核心（Integrated Graphic）都通过环形总线都拥有属于自己的接入点，可以直读写问其中的数据，英特尔将这种全新的缓存机制命名为最末级存（LLC，Last Level Cache）。

从英特尔公布的数据来看，最末级缓存具有路由分派机制，同时内部被划分成多个区块，分别对应一个处理器核心，每个处理器核心都在环形总线上有自己的接入点和完整缓存管线，单个处理器心带宽是96GB/s，每个处理器核心都可以访问全部最末层缓存，不过延迟不同。

由于LLC机制的出现，将会带来更好的图形性能，更高的内存带宽（系统助理包括有内存控制器），以及更加省电。

◆ 新鲜的系统助理（System Agent）

在Sandy Bridge中，系统助理（System Agent）被设计成了一个独立的部分，这部分从功能上来说相当于传统的北桥芯片，系统助手通过接入点与环形总线连接，以固定电压和频率运行，包括了以下几部分：

·PCI-E控制器，支持单条PCI-E x16或者两条PCI-E x8插槽

·重新设计的双通道DDR3内存控制器，

·DMI总线接口

·显示输出控制单元

·电源控制单元

系统助理的最重要的部分之一是电源控制单元（PCU），PCU作为微控制器，它负责芯片级电源和热管理，包括―Turbo Boost‖模式，对图形的核心和缓存进行动态调节，采用了更先进的模型芯片。

此前，GPU是基于一个分散核心，由驱动程序进行管理，现在Sandy Bridge将图形和CPU集成到一个单一的芯片上，PCU可以灵活地管理功率和TDP。Sandy Bridge通过共享图形和CPU之间的电能等资源，能为大多数应用提供更高的性能，而不是静态分配功率和热预算。

Sandy Bridge的每个核心可以进行电源控制，而缓存和环形总线并不能实现这个功能，因为它们所有组件共享。然而，英特尔的三级缓存会因待机而进入睡眠状态，目的是为了降低动态和待机功耗。当它们不被使用时，也同时降低了环形总线的待机功耗。当然，系统助理必须始终保持活跃的状态，因为它包括PCU，会收到来自DMI时钟发生器的信号。

◆ Turbo Boost 2.0技术

Turbo Boost技术是跟着Nehalem架构出现的，新一代Turbo Boost 2.0在原有的基础上改进了算法，增强了自动提速的弹性，甚至可以动态调控集成的GPU的频率。

亮点一：Turbo Boost 2.0可以突破TDP硬上限

Turbo Boost加速的智能性并不代表它是完美无缺的，TDP功耗成为频率提升的硬上限，一旦达到TDP功耗，CPU频率就会降至正常值，大部分桌面级CPU的提升只有1-2 bins左右，CPU实际性能提升只能说是聊胜于无，而在Turbo Boost 2.0技术的帮助下，CPU的提升会达到3-10 bins，在低功耗版本中，可提升幅度最大。

Turbo Boost 2.0可以短时间突破TDP功耗限制

在Turbo Boost 2.0中，TDP方面的限制有所放松，PCU单元可以控制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，IDF会议上的资料显示最高峰阶段长达25秒，不要小看这一点时间，这只是一个加速周期循环，等到CPU的发热被带走之后，Turbo Boost 2.0也会进入下一个25秒的加速循环，这样累积下来的提速效果将比目前1-2 bins的提升更为明显。最重要的是，用户也不必担心这样做会损坏CPU，因为短时间超越TDP功耗依然处于安全设计内，Intel不会做这种亏本生意的。

亮点二：Turbo Boost 2.0联动加速CPU和内置GPU

另一个值得注意的功能是Turbo Boost 2.0中不仅能调节CPU频率，也会对集成GPU同样也会起到加速作用，并随着系统负载的不同协调二者的频率升降。

在今年发布的clarksfield核心的i5、i3处理器中，Intel已把GPU集成到CPU而非芯片组中，虽然当时只是将二者封装在一起，但是我们之前的测试中，已经揭示了GPU频率与BCLK频率存在联动关系。

CPU与GPU功耗的一体化管理

到了SNB架构中，GPU将会与CPU真正集成在一个核心内，二者的关系会更密切，Turbo Boost 2.0也会一体化管理GPU和CPU的能耗，并在需要的时候动态提升GPU的频率。这种改变带来的影响也会更大，例如多数游戏中CPU性能都是过剩的，Turbo Boost

2.0可以根据系统负载而向GPU倾斜，大幅提升GPU的频率以改善性能，再加上SNB中GPU架构的革新带来的性能提升，Intel新一代CPU的图形性能有可能咸鱼翻身，进而颠覆整个低端CPU/主板市场。

Turbo Boost 2.0将会带来更多收益

等到Sandy Bridge架构的CPU正式上市之后，凭借先进的32nm High-K工艺所带来的低功耗、低发热优势，Turbo Boost 2.0加速无疑有了更大的发挥空间。SNB架构的CPU频率覆盖2.2-3.4GHz，像Core i7-2600默认为3.4GHz，在Turbo Boost 2.0的加速下四个核心可以达到3.8GHz，单核心甚至能达到4.2GHz的高频，可以藉此一圆P4时代未竟的4G梦想。

亮点三：新增Turbo Boost监控软件

Turbo Boost 2.0新增有频率变化监控器

Turbo Boost 2.0有相应的监控软件，可以即时显示CPU的频率变化，界面很美观，就是一CPU外形，像Core i5-2500的默认频率为3.3GHz，界面上根据频率的变化显示相应的数值和柱状图，如3.5GHz，超出部分的颜色会有所区别，非常直观和人性化，方便用户监控。

◆ 新一代图形核心架构

Sandy Bridge核心架构

与Clarkdale不同，Sandy Bridge架构中Core和GFX部分均统一采用了32nm工艺制程，并且集成双通道内存控制器和PCI Express 2.0控制器。

Sadny Bridge的最大改进在于三级缓存（LLC）改用了环形总线设计，延迟缩小至25个周期，并且其核心、GFX以及显示/媒体控制器可共享L3高速缓存。这样优势是不言而喻的，处理器的各个Core、图形核心（Grapchis）、系统助理（System Agent）均可直接在L3缓存中进行通信。

Graphics内部具备多个执行单元

Sandy Bridge按照型号划分了标准版以及―K‖系倍频解锁版本，标准版本GFX命名为HD Graphics 2000，而唯独K系列所拥有的GFX为等级更高的HD Graphics 3000。

HD Graphics 2000与HD Graphics 3000的区别是前者拥有6个执行单元（Execution Units），而后者则达到了12个，在性能上将会得到大幅提升。

内建图形核心解析

Sandy Bridge的Graphics部分主要包含了指令流处理器（Command Streamers）、媒体处理器（Media Processing）、多格式媒体解码器(Multi-Foumat Codec)、执行单元（EU）、统一执行单元阵列(Array of Unified Execution Units)、媒体取样器(Media Sampler)、纹理采样器(Texture Sampler)以及指令缓冲等等。

Intel HD Graphics 3000

Intel HD Graphics 3000

◆ 多媒体处理器

Sandy Bridge已超越了传统意义上处理器的理念，称之为多媒体处理器更加贴切。其中所整合的图形单元可高效执行视频解码功能。在Graphics部分包含了多格式媒体解码器（Multi-Format Codec），这是一款专用的并行引擎，可支持MPEG-2/VC-1/AVC编码格式视频解码，并且提供了对MVC格式立体3D视频播放的支持。

需要强调的一点是，Sandy Bridge GFX的解码全部由多格式媒体解码器所完成，优化CPU性能，不会再动用到内部执行单元(EU)阵列。

在视频编码方面Sandy Bridge同样出色，主要通过可编程的执行单元阵列来操作，在运动估算以及执行模式方面更加灵活，可在媒体取样器（Media Sampler）中录入高输出量的VME（Video Motion Estimator），再递交给统一执行单元阵列处理。

在编码/转码过程中，Sandy Bridge可实现AVC的完全硬件加速。

◆ 色彩处理加速（Color Processing Accelerators）

Sandy Bridge具备色彩的像素处理后台，主要功能包括：STE——增强皮肤色调；ACE——自适应对比度增强；TCC——全局色彩控制。（可在Intel CUI中开启及控制）

STE增强皮肤色调原理

STE增强皮肤色调应用实例

ACE自适应对比度调节原理

ACE自适应对比度调节应用实例

TCC全局色彩控制原理

TCC全局色彩控制应用实例

◆ 认识Sandy Bridge处理器

LGA 1155 & LGA1156接口辨识

众所周知，Carkdale采用的是LGA 1156接口，而Sandy Bridge则改为了LGA 1155接口，两者虽然仅1个触点的差别，但是从上面的两幅实物图可以看到，LGA 1156与LGA 1155处理器两边的凹位是不一致的。如果以凹位到处理器中轴线（横）的垂直距离来算，LGA 1156的为9mm，而LGA 1155则为11.5mm，故两者是互不兼容的。

此外，P67/H67与P65/H65主板所支持的散热器孔距是一致的，故Clarkdale与Sandy Bridge的散热器是通用的。

Sandy Bridge新命名规则

为了能够让消费者更容易区分新旧产品，Intel为Sandy Bridge处理器推出了新的Core ix-2000命名方式，其中Core i7系列为2600，Core i5系列为2500/2400/23x0，而Core i3系列为21x0，入门级的Pentium系列则为G8x0及G620几个型号。按这样的方式推算，应该还有i7-2700和i3-2200等后续产品出现。

其实Core ix-2000的命名方式与Intel过往Core品牌的风格类似，拿上面的Core

i7-2600K为例。

"Intel Core"为品牌名称；"i7‖则为所属系列（"i7"定位桌面旗舰，―i5‖定位中端领军人物。―i3‖则定位Core家族入门级）；―2600‖表示产品的具体型号；―K‖后缀则为版本标识（普通版不标注，K为倍频解锁版，S为节能版，T为超低功耗版）。

Snady Bridge处理器几个系列的区别方法也相当简单，只要捉住以下几点即可加以区分：

1、Core i7系列为8线程，拥有8MB L3缓存，支持Turbo Boost技术；

2、Core i5系列为4线程，支持Turbo Boost技术，拥有6MB L3缓存；（唯一例外的是Core i5-2390T为双核4线程，3MB L3缓存）

3、Core i3系列为2核心4线程，不支持Turbo Boost技术，拥有3MB L3缓存；

4、Pentium系列则为2核2线程产品，不支持Turbo Boost技术，拥有3MB L3缓存。

Sandy Bridge处理器型号列表

最后需要说说集成的显卡方面的区别：Sandy Bridge中的倍频解锁版本（K系列）的GFX命名为Intel HD Graphics 3000；其余Core i7/i5/i3系列标准版、节能版（S）及超低功耗版（T）的GFX均称为Intel HD Graphics 2000；而入门级的Pentium系列GFX则依旧为Intel HD Graphics。

Intel的几款HD Graphics在性能上是存在一定差距的，值得强调的是HD Graphics均可支持核心频率动态调节，例如最高型号的Core i7-2600K其核心频率可由850MHz提升至1350MHz。

◆ 认识6系列主板芯片组

Intel Sandy Bridge处理器所配套的主板芯片一如既往地划分了诸多型号：在商用平台上会有Q67、Q65和B65，而消费级平台则为P67、H67和H61。

英特尔主板芯片组路线图

P67和H67将代替现有的P55、H57和H55位置，而在第二季度将发布入门级产品H61，代替现有的G41，这代表着服役多年的LGA 775处理器将会被LGA 1155彻底淘汰。

英特尔P67主板芯片平台结构图

从上面的P67芯片组平台结构图可以看出，PCI-E总线和内存控制器继续被CPU所集成，处理器中的PCI-E通道能支持x16或x8+x8模式，P67芯片组已得到NVIDIA SLI的授权，可以组建双路x8模式的SLI和CrossFireX。

P67 PCH芯片提供14个USB 2.0接口，很可惜依然不支持USB 3.0，值得高兴的是，在它提供的6个SATA接口中，有2个是SATA 6Gbps接口，这意味着英特尔在6系主板中开始原生支持新一代的SATA标准。P67还支持"Intel Extreme Tuning‖内存优化技术。

英特尔H67主板芯片平台结构图

H67芯片组可以使用处理器的集成显示核心，支持HDMI和DisplayPort的输出，为了不至于让DMI总线过于拥挤，英特尔在H67上单独开辟了一条专用通道来传送显示数据，即FDI（Flexible Display Interface），这和H55上的做法是一样的。

与P67相比，H67不允许CPU提供的PCI-E通道拆分，也就是只能是x16的单插槽模式，考虑到H67本身还提供有8条PCI-E 2.0通道，因此理论上至少还可以组建x16+x4模式的双卡互连（考虑到其它设备或许会占用一两条通道）。H67也提供了两个SATA 6Gbps接口，但是不支持内存优化技术。

而入门级的H61可以说是P67的精简版本，不支持SATA 6Gbps，USB 2.0接口删减到10个，PCH芯片组内提供的PCI-E总线也仅有6条，不支持RAID。H61最多只有两个内存插槽，每个通道一条插槽。

英特尔6系列和5系列消费级芯片组的规格对比

英特尔6系列与5系列主板最大的区别在于对SATA 6Gbps的原生支持，P67和H67都有两个原生的SATA 6Gbps接口。此外6系列芯片组PCH所提供的PCI-E总线速度由原来的2.5GT/s提升到了5GT/s，带宽提升了一倍（单向带宽达到500MB/s），这样的好处是不用再为带宽多虑了，对于第三方所提供的USB 3.0和SATA 6Gbps接口就有了足够的带宽，不需要再用PLX芯片来解决带宽瓶颈问题。

另外，英特尔在6系列芯片组中放弃了对PCI总线的支持，目前P67、H67主板上的PCI插槽都是通过第三方芯片由PCI-E通道桥接而来的。

◆ 全文总结：更好的性能更低的功耗

英特尔的―Tick-Tock‖钟摆发展模式正紧跟着时间齿轮而有条不紊地前行，Sandy Bridge微架构的诞生为消费者们带来了新的惊喜。―更好的性能更低的功耗‖，这应当是Sandy

Bridge处理器最贴切的写照。

· AVX：Sandy Bridge最重要的改进

无疑，AVX指令集的加入是Sandy Bridge最为重要的改进，AVX把处理器的矢量处理能力提升至256bit，浮点性能得以激增，速度相比SSE更上一个台阶。浮点运算能力一直是GPU的强项，而AVX指令集的加入则让CPU拥有了可冲击GPU浮点性能的可能。

· 更智能的处理器

新一代的Turbo Boost 2.0技术增强了Sandy Bridge自动提速的弹性，除CPU外还可对GFX进行加速，并随着系统负载的不同协调二者的频率升降，表现得更加智能化。

· 真正的CPU/GPU融合

如果说一年前发布的Clarkdale开创了CPU整合GPU的先河，那么Sandy Bridge则是整合的完美形态。Intel终于在Sandy Bridge中实现了Core和GFX的融汇贯通，采用相同的32nm工艺。

Sandy Bridge采用了环形总线设计，Core与GFX还有系统助理共享L3缓存，新架构上的改进使得整合图形核心性能得到史无前例的飞跃，Intel HD Graphics 3000已拥有了超越低端独立显卡性能的筹码。

当然，CPU和GPU融合的最早提出者应该为AMD，经过无数次的跳票之后，AMD的Fusion也将会在今年一展其抱负，表现几何还有待分晓。

· 综合性能更出众

定位相当的Sandy Bridge与Lynnfield处理器相比，在基础性能方面有着非常可观的性能提升（Core i5-2300比Core i5-750平均领先18%），而且在功耗和温度方面均有更佳的表现。另外，Sandy Bridge即使与Bloomfield处理器相比，同频性能也能够更胜一筹（4GHz的Core i7-2600比同频的Core i7-920平均性能领先15%）。

· 市场展望

当然了，Sandy Bridge相比Clarkdale乃至Bloomfield来说均有许许多多值得称赞的改进之处，而唯一为人所诟病的则是其在超频方面的表现。由于外频存在难以逾越的障碍，导致了标准版Sandy Bridge的超频性能低下，热爱超频的玩家们只能选择K系列解锁倍频版本了，相信这又是Intel细化市场的一种手法，对于更多的大众玩家来说，还有少量倍频可以提升，基本也可以得到满足。

然而英特尔在2008年将桌面处理器接口改为LGA1366，又在2009年推出LGA1156接口处理器，今天，Sandy Bridge又改用LGA1155接口，步子无疑迈得有些大了，引得用户无数抱怨。

前段时间有报道称，目前LGA775用户还占有大半壁江山，在如今看来，LGA775确实是―廉颇老矣‖，在Sandy Brige及相应的6系列主板大批量上市后，如果不追求极致性能，LGA775用户―连跳三级‖直接升级为LGA1155平台，无疑是非常聪明的选择。同时也折射出目前LGA1156平台的尴尬处境，必将沦为过渡的产物，成为英特尔CPU史上的匆匆过客。

在英特尔的Roadmap中，至少在今年上半年，高端的产品还是由Core i7系列的Bloomfield和Lynnfield处理器担当，Clarkdale则被Sandy Bridge彻底淘汰掉，Sandy

Bridge微架构产品在Q2之后继续向低端市场延伸。顶替X58+LGA1366的高端平台需要等到第四季度，代号为Patsburg的芯片组和LGA2011接口的Sandy Bridge-E处理器将是它们的接班人。

英特尔已经布下局摆好阵，AMD的Bulldozer何时才能开动起来？

本文标签： 处理器性能核心缓存架构