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2010年03月11日 IT168網(wǎng)站原創(chuàng) 作者：IT168 Kyle 編輯：劉一非
Intel并沒有把新的32nm HKMG制造工藝首先用到高端的酷睿i7系列上，畢竟AMD對它完全夠不成威脅，不過Intel還是在32nm Clarkdale芯片發(fā)布后的兩個月把新的制造工藝帶到了酷睿i7系列上，它的影響力并不亞于CPU+GPU的Clarkdale芯片，這就是業(yè)界首枚臺式機六核心處理器芯片——Gulftown，產(chǎn)品型號是酷睿i7-980X至尊版（酷睿i9的命名方式不攻自破），臺式電腦也由此開啟了六核心計算時代的大門。
業(yè)界首顆六核心臺式機處理器Intel酷睿i7-980X至尊版要用什么主板和內(nèi)存？它會有怎樣的性能表現(xiàn)？十二線程的空前規(guī)格能發(fā)揮多大作用？電力消耗表現(xiàn)會水漲船高嗎？超頻能力又如何？本文將會為您一一揭曉答案。  Intel轉(zhuǎn)產(chǎn)32nm HKMG花80億美元，比AMD市值都高
70億至80億美元，這是Intel在美國本土轉(zhuǎn)產(chǎn)32nm制造工藝要花掉的錢，現(xiàn)在位于俄勒岡州的兩座晶圓廠D1D和D1C已經(jīng)完成了32nm制造工藝的轉(zhuǎn)產(chǎn)工作，而位于亞利桑那州和新墨西哥州的兩座晶圓廠Fab 32和Fab11X也預計會在2010年下半年完成32nm制造工藝的轉(zhuǎn)產(chǎn)工作。六核心Gulftown芯片的面積有248平方毫米，晶體管數(shù)量有11.7億個，基本上就是雙核心Clarkdale芯片81平方毫米和3.84億個（不包括45nm GPU）的三倍。
雖然Intel的Tick-Tock運轉(zhuǎn)是從2006年的65納米Core芯片才開始的，不過每兩年更新芯片制造工藝的周期從1989年開始就一直被Intel保持著，這也就是我們所說的廣義上的摩爾定律。Intel在上一輪的Tick更新，也就是代號P1266的45納米Penryn芯片上首次采用了High-K和Metal Gate材料的晶體管，這也讓45納米Penryn芯片成為Intel歷史上從研發(fā)到量產(chǎn)周期最短的芯片，其中研發(fā)周期則更是只有代號P1264的65納米芯片的一半而已。
代號P1268的32納米芯片仍然是基于High-K和Metal Gate材料的晶體管設計的，不過其High-K介質(zhì)層的厚度已經(jīng)從45納米的1納米變薄至0.9納米（65納米制造工藝下采用傳統(tǒng)二氧化硅材料做到1.2納米的厚度已經(jīng)是極限了），Metal Gate介質(zhì)層的厚度也變薄至30納米。除此之外，晶體管柵極之間的距離也正在以每兩年0.7倍的速度變窄，Intel 32納米Westmere芯片112.5納米的晶體管柵極寬度是現(xiàn)在所有相同芯片制造工藝上最窄的了。 Intel 32納米制造工藝更薄的High-K介質(zhì)層和Metal Gate介質(zhì)層讓NMOS和PMOS晶體管的效能較之45納米制造工藝時分別提高了14%和22%，漏電流也分別降低了5倍和10倍。Intel 32納米Westmere芯片的重要金屬層仍然采用193納米浸沒式光刻技術(shù)，非重要金屬層采用193納米或248納米干式光刻技術(shù)，芯片面積相當于45納米制造工藝時的70%。處理器本身采用9層銅基板和主要材料是銅的Low-K內(nèi)部連接線，并采用無鉛無鹵封裝。
除此之外，Intel 32納米制造工藝還應用到了第四代應變硅材料。利用硅鍺、雙應力應變硅以及應變記憶技術(shù)，能夠提高晶體管的開關(guān)速度和電源效率，這反映在處理器身上就是時鐘頻率和工作效能的提高。值得一提的是，像是第四代應變硅材料和浸沒式光刻技術(shù)也已經(jīng)被AMD用在了他們的45納米制造工藝上，而像是High-K和Metal Gate材料介質(zhì)以及Low-K介質(zhì)的銅連接線，AMD也都有提及，不過暫時還沒有用在已經(jīng)量產(chǎn)的芯片上。
重溫Nehalem架構(gòu)的模塊化設計 做為全球最大的芯片供應商，Intel是要同時兼顧到臺式機、筆記本以及工作站/服務器這三大市場的，缺一不可。坦白說在65nm Core架構(gòu)到45nm Penryn這輪Tick-Tock上，雖然Intel在臺式機和工作站/服務器這兩大市場上斬獲頗豐，但最大的受益者還是筆記本平臺。而在Nehalem架構(gòu)的設計上，Intel的工程師們不再向某一平臺傾斜，而是力求設計出能同時滿足臺式機、筆記本以及工作站/服務器三大平臺新型應用需求的處理器產(chǎn)品。
這也就是Nehalem架構(gòu)的設計精髓所在，即模塊化的設計（Building Block）。正如這個設計思路的名字那樣，Intel把Nehalem架構(gòu)分成了若干個單元，他們可以根據(jù)不同市場對處理器產(chǎn)品的不同需求對這些單元進行任意組合，從而形成最符合那個市場的處理器產(chǎn)品。這些單元包括了核心/線程數(shù)量、系統(tǒng)總線控制器/內(nèi)存控制器數(shù)量、共享緩存容量、節(jié)電單元模塊甚至是內(nèi)建圖形芯片（32nm Westmere架構(gòu)的Clarkdale芯片）等等。 這樣做的好處是顯而易見的。在Nehalem架構(gòu)設計成型后，Intel就可以像“搭積木”一樣在最短的時間里迎合市場對處理器產(chǎn)品的需求，因為在這個時候只需要增減對應的功能模塊來滿足效能需求就好了，并不像舊有的酷睿2四核和酷睿2雙核那樣，只能依靠芯片的工作頻率和二級緩存容量來定位產(chǎn)品，從而避免產(chǎn)品定位重疊的“尷尬”。市場反應更快、定位更加精準且更豐富的產(chǎn)品對于Intel這樣一家商業(yè)公司來說無疑是相當重要的。
Nehalem架構(gòu)可擴充的設計初衷讓Gulftown芯片不需要進行重新設計。得益于32nm第二代HKMG制造工藝，Gulftown芯片在Bloomfield芯片的基礎(chǔ)上增加了兩個物理核心，加之第三代超線程技術(shù)，從而達成6核心12線程的空前規(guī)格。Gulftown芯片也繼續(xù)貫徹了Nehalem架構(gòu)首席設計師Ronak Singhal每個核心至少有2MB三級緩存的政策，因此你可以看到六核心Gulftown芯片的三級緩存是12MB，而四核心Bloomfield芯片是8MB。
45nm Nehalem到32nm Westmere，就像65nm Core到45nm Penryn，后者都是在帶來新的芯片制造工藝的同時對前者的架構(gòu)進行改良。實際上Nehalem/Westmere架構(gòu)也是在Core/Penryn架構(gòu)上改良而來的，諸如四個解碼指令的寬位動態(tài)執(zhí)行、128-Bit SSE執(zhí)行單元、SSE 4.x指令集、智能內(nèi)存訪問以及智能高速緩存等等都出現(xiàn)在Core/Penryn架構(gòu)的設計上，而Nehalem/Westmere架構(gòu)則對它們進行了改良，進一步釋放其優(yōu)勢。
“失而復得”的AES-NI指令
上代Nehalem架構(gòu)在上上代Penryn芯片SSE 4.1指令集的基礎(chǔ)上新增了七條SSE 4.2指令，主要對字符和文本處理能力做出強化，而新的32納米Westmere芯片在這方面也有動作，新增了六條針對加密和解密運算的指令——AES（Advanced Encryption Standard），其運算標準是根據(jù)美國聯(lián)邦信息處理標準（FIPS）第197號文件制定的，是分組密碼（Block Cipher）運算最為主流的規(guī)范，這意味著Intel AES-NI指令的應用范圍會很廣。 這六條AES指令中包括了四條的加密解密指令（AESENC、AESENCLAST、AESDEC、AESDECLAST）和兩條的密鑰生成（AESIMC 、AESKEYGENASSIST）指令，Intel宣稱硬件支持AES加速可以比軟件快四倍以上。Intel AES-NI指令不但支持三種符合AES官方規(guī)范的密鑰長度（ASE128 、ASE192 、ASE256）和所有符合AES官方規(guī)范的運算模式，甚至還可以支持若干種并不在AES官方規(guī)范中的算法，數(shù)據(jù)的安全性也可以因其而獲益。 另外，Westmere芯片還支持一組名為Carryless Multiply（PCLMULQDQ）的指令，它可以讓處理器在一個周期內(nèi)處理兩組64-Bit的Carry-less Multiplication，這是很多加密標準所必須要處理到的部分，采用伽羅瓦計數(shù)器模式（GCM）。這一模式在2006年4月份得到了美國政府的批準和支持，和AES規(guī)范混合使用，是美國國家安全機構(gòu)（NSA）發(fā)布的Suite B加密算法集的子集，也是美國電氣和電子工程師協(xié)會IEEE 802.1AE的標準。
在迎來Intel下一代Sandy Bridge架構(gòu)革命性的AVX指令集之前，32nm Westmere架構(gòu)也提供了12個新的AES-NI指令，這有助于提高處理器的AES加密和解密運算性能。值得一提的是，Intel曾經(jīng)表示Gulftown處理器將不會支持AES-NI指令，我們在A1步進版本的工程樣本和最新的Intel Roadmap上也沒有找到它的影子，不過我們可以確定最終出貨的Core i7-980X處理器（B1）是可以支持AES-NI指令的，測試結(jié)果是可以證明這一點。
最終定名酷睿i7-980X，酷睿i9說法不攻自破
從45nm Nehalem芯片開始，Intel臺式機處理器啟用了新的“Core i”品牌。當時正值Microsoft Windows 7發(fā)布，加之Intel的新品牌叫Core i7，因此很容易讓人把兩者聯(lián)系在一起，就像當年AMD借Windows XP發(fā)布之勢拿出的Athlon XP品牌一樣。不過隨著Core i5和Core i3品牌的相繼到來，人們才知道Core i7里的7和Windows 7里的7沒有半點關(guān)系，Core i品牌里的數(shù)字只不過是和BMW車一樣用來劃分產(chǎn)品定位高低的型號罷了。 在我看來，“Core i”品牌里的“Core”還是核心、芯片的意思，而“i”則是智能、智慧（Intelligence）的意思。我不知道Intel在其他國家是怎么宣傳“Core i”品牌的，至少在中國“Core i”的確像我所說被宣傳為“智能芯片”。記得當時有人問Intel為什么要用“Core i”這個品牌，他們只是說在過去的一年里他們一直在對旗下的品牌結(jié)構(gòu)進行探索，力求讓其更能簡潔的反映出產(chǎn)品定位，而新的“Core i”會比舊的“Core 2”更好。
這一輪Tick-Tock過后Intel Core 2 Duo/Quad品牌和LGA775插座已經(jīng)成為過去式，取而代之的是新的Core i品牌和LGA1366/1156插座。你可以這樣區(qū)分i7、i5、i3三個系列：八線程+睿頻技術(shù)的是i7，四線程+睿頻技術(shù)的是i5，四線程沒有睿頻技術(shù)的就是i3了。如果按照這樣的劃分依據(jù)，那么980X至尊版的確不應該被放在酷睿i7品牌下，難怪也會出現(xiàn)所謂酷睿i9的猜想。不過Intel也明確放話了，酷睿i7（至尊版）就是他們的高端品牌。
起初Intel向合作伙伴透露出打算用酷睿i7-1000系列命名Gulftown處理器的意愿，和已有Bloomfield核心的酷睿i7-900系列相區(qū)隔，不過Gulftown處理器最終還是被劃分到酷睿i7-900系列下。值得一提的是，在最近一份Intel Roadmap上出現(xiàn)了一個名為“酷睿i7-970”的型號。除了使用32nm Westmere架構(gòu)和LGA1366插座，我們還并不知道關(guān)于它的其它規(guī)格參數(shù)，不過看樣子這應該是一顆鎖定了倍頻上限的六核心Gulftown處理器。
酷睿i7-980X/975合照，都是LGA1366電容有區(qū)別
Gulftown核心的酷睿i7-980X處理器的正面和Bloomfield核心的酷睿i7-900系列并無不同，至于處理器基板上面那些密密麻麻的觸點，Intel告訴我們說那是用來進行內(nèi)部檢測用的，對最終使用者來說并沒有什么用處。背面的話兩者雖然都是LGA1366插座的，但是Gulftown處理器的電容數(shù)量明顯要少于Bloomfield處理器。32nm Westmere處理器本身采用9層銅基板和主要材料是銅的Low-K內(nèi)部連接線，并且采用了無鉛無鹵封裝技術(shù)。
X58/ICH10R主板接著用，更新BIOS文件即可
Intel在2008年底發(fā)布Bloomfield核心處理器和X58/ICH10R主板的LGA1366平臺時，我們還不知道六核心Gulftown處理器的事情，以至于我們還會懷疑高端的LGA1366平臺到底可以有多長的生命周期。不過我們當時的這種疑慮隨著六核心Gulftown處理器的發(fā)布被打消掉了，酷睿i7-980X沿用了LGA1366插槽，也就是說它可以繼續(xù)在X58/ICH10R主板上使用，你所要做的只是更新主板的BIOS文件讓它可以識別i7-980X的CPUID就好。
或許是我們在測試酷睿i7-980X處理器時它還沒有正式解禁的緣故，我們在測試時使用的華碩P6T主板的最新1201版BIOS文件的處理器支持列表上依然沒有酷睿i7-980X處理器，不過這并不影響它對這顆處理器的識別。
官方DDR3-1066內(nèi)存規(guī)格不遺憾，實際要高的多
內(nèi)存支持方面，Gulftown處理器和Bloomfield處理器一樣官方只是支持到DDR3-1066，我記得當時在Bloomfield處理器發(fā)布的時候Intel對此的解釋是說DDR3-1333及以上的規(guī)格暫時還沒有通過官方認證。事實上無論是透過Intel官方的XMP內(nèi)存技術(shù)，還是各家主板廠商的BIOS支持，Core i7-980X處理器都可以獲得DDR3-1600甚至是更高的內(nèi)存規(guī)格支持。像是華碩基本款的X58主板PT6在BIOS中也可以給到預設DDR3-2400的選項。
需要說明的是，雖然X58/ICH10R主板還是比較傳統(tǒng)的南北橋雙芯片設計，但是內(nèi)存控制器的供給工作已經(jīng)從北橋芯片轉(zhuǎn)交給了處理器本身。按照Intel的設計規(guī)范，DDR3內(nèi)存工作在1.65V以上的電壓時就會出現(xiàn)警告。
用LGA1366平臺不差錢，首選三通道DDR3-1600內(nèi)存
很多桌面應用程序還用不到三通道DDR3內(nèi)存的帶寬，加之延遲因素的影響，同頻率/時序的三通道確是不會比雙通道來的快多少。不過如果有條件搭載三通道DDR3-1600內(nèi)存，那么還是可以看到比較明顯的性能提升。
空前強大的原廠散熱器——Intel DBX-B
盒裝Core i7-980X處理器內(nèi)會搭載一個名為“Intel DBX-B”的塔式散熱器來支持提高超頻性能，它可以承受50倍的重力沖擊（相當于從3 英尺多的高度落下），閑置狀態(tài)下的CPU（800 RPM）噪音低于20分貝，承擔繁重負載時的CPU（1800 RPM）最大噪音低于35分貝。散熱器頂部設有調(diào)速開關(guān)，“Q”檔為較低轉(zhuǎn)速，“P”檔為較高轉(zhuǎn)速，我們在后面測試Core i7-980X處理器超頻能力的時候就使用了這個自帶的DBX-B塔式散熱器。
 拋光處理的接觸面 我們的測試平臺
基準測試軟件方面優(yōu)先選擇了我們最為看重的BAPCo SYSMark 2007 Preview，其次是是Futuremark PCMark/3DMark Vantage。隨著Microsoft Windows 7的上馬，我們所做的應用測試基本上也都是在x64版本的Windows 7下進行的。除了整體性能的SYSMark 2007，我們也加入更多的項目在處理器測試上，其中包括音、視頻的轉(zhuǎn)檔，3D渲染，辦公應用以及3D游戲這幾個方面，處理器在功耗和超頻方面的表現(xiàn)也是我門要測試的。 你能相信這是一臺桌面級電腦的線程數(shù)量嗎？ SYSMark 2007整機性能
偏商用的SYSMark 2007不能明顯的反映出i7-980X的性能優(yōu)勢是在預料之中的，這里面沒什么重量級的處理器應用，而是若干個日常應用的集合。不過在強度相對較大的視頻創(chuàng)作和3D建模子項上980X還是有優(yōu)勢的。
PCMark/3DMark Vantage整機性能
Futuremark公司的PCMark/3DMark Vantage是比較偏理論的整機性能測試軟件。雖然時鐘頻率沒有變，但是酷睿i7-980X處理器更多的核心/線程數(shù)量，更大的緩存容量以及新增的AES-NI指令都在這里發(fā)揮了作用。
視頻轉(zhuǎn)檔/編輯性能測試
對于我們所測試的這些典型視頻轉(zhuǎn)檔/編輯應用來說，處理器的核心/線程數(shù)量自然是越多越好，因此你也可以看到雖然時鐘頻率相同，但是6核心12線程12MB緩存的i7-980X會比4核心8線程8MB緩存的i7-975快不少。
3D渲染性能測試
和視頻轉(zhuǎn)檔/編輯應用一樣，3D渲染也是多線程應用的排頭兵。在這里你不用擔心酷睿i7-980X處理器6核心/12線程的配置無用武之地。值得一提的是，即便是在單線程的時候，更大的緩存也可以帶來10%的性能提升。
辦公應用性能測試
在這里值得一提的是WinZip 14的應用，這個版本已經(jīng)提供了對于Intel AES-NI指令集的支持，加之更多的核心/線程數(shù)量和更大的緩存容量，你可以看到酷睿i7-980X處理器較之酷睿i7-975有著250%的夸張性能提升。
3D游戲性能測試
3D游戲也許是對多線程最不敏感的一類應用。在時鐘頻率相同的情況下，酷睿i7-980X處理器在我們測試的幾款游戲上的性能提升并不是來自于更多的核心/線程數(shù)量的，而是來自于隨之多出來的，共計12MB的緩存。
電力消耗表現(xiàn)
Core i7-980X處理器的空負載功耗和Core i7-975相差無幾，滿負載功耗也只是比后者高了10幾瓦而已，應該說這是一個讓人比較滿意的結(jié)果。較之Core i7-975處理器，Core i7-980X在性能上的提升要比功耗多的多。
超頻能力表現(xiàn)
直接拉升Core i7-980X處理器的倍頻從x25到x31，BCLK頻率也從133MHz微調(diào)至140MHz，比較輕松的拿到4.35GHz的時鐘頻率，這個時候處理器的工作電壓是由主板自動分配的，有1.344V，而預設的電壓是1.24V。
手動拉升Core i7-980X處理器的工作電壓到1.6V左右的高點，倍頻可以接著從x31來到x35，而BCLK頻率則只能從133MHz微調(diào)1MHz到134MHz，最后拿到4.7GHz左右的時鐘頻率，比預設的3.33GHz提高了40%左右。
酷睿i7-980X絕非紙面發(fā)布，Intel至尊地帶渠道助力
如果在x86服務器/工作站領(lǐng)域談六核心處理器，那確實不算什么新鮮玩意，Intel的Dunnington和AMD的Istanbul都早已經(jīng)是這樣的產(chǎn)品了。盡管臺式電腦對于并行計算能力的需求遠不及服務器/工作站來的迫切，但x86雙雄還是都打算在今年把六核心處理器推向臺式機市場。不過，Intel的Gulftown已經(jīng)和當年的Dunnington完全不是一回事，新的制造工藝、新的架構(gòu)設計……，而AMD的Thuban則基本上就是Istanbul的臺式機版本。 其實Gulftown芯片的主戰(zhàn)場還是應該在x86服務器/工作站領(lǐng)域，因為在臺式機市場上，酷睿i7-980X至尊版處理器不可能會有對手，無論是在效能上還是在價格上，一顆酷睿i5-750就讓AMD難以逾越了。所以說與其把酷睿i7-980X看成一顆臺式機處理器，倒不如說它是至強W3680（單路的Gulftown，除此之外還有雙路的X5600系列和低電壓的L5640）的臺式機版本。當然，酷睿i7-980X無倍頻上限的至尊版概念在臺式機處理器上才有。 其實給酷睿i7-980X處理器下結(jié)論反倒簡單了——它是x86處理器市場上運作速度最快、表現(xiàn)最智能、功能最強大的臺式機產(chǎn)品，主要面向DIY發(fā)燒友、極限游戲及超頻玩家、3D內(nèi)容創(chuàng)建者等，或許也只有Intel自己才知道什么時候能有新的產(chǎn)品超過它。我們在肯定酷睿i7-980X處理器巔峰性能的同時，更稱道它在電力消耗方面的表現(xiàn)，在輕松刷新酷睿i7-975所保持的性能紀錄的同時，我們并沒有看到酷睿i7-980X的電力消耗有明顯增長。
最后我們想說的是，此番Intel發(fā)布酷睿i7-980X至尊版處理器絕非紙面上的，它會在本月中旬Intel設在全國各地的至尊地帶旗艦店內(nèi)同步首發(fā)。Intel中國越來越重視高端用戶與市場，未來也將會投入更多時間開發(fā)高端市場，致力于幫助渠道健康發(fā)展和助力合作伙伴成長。例如培養(yǎng)渠道合作伙伴高端運營，幫助渠道營建創(chuàng)新模式，促進基于體驗的個性化銷售服務，開拓網(wǎng)絡銷售通道等等，而Intel中國新DIY時代高峰會議也將會繼續(xù)辦下去。
Intel 酷睿 i7 980X(盒)
品牌：Intel(英特爾) 類別：CPU
參考價格：￥8999
上市時間：2010年03月
商品參數(shù)
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