Intel Sandy Bridge平台全国首发测试
- 来源:微型计算机
- 关键字:平台,全国,首发,测试
- 发布时间:2010-12-02 15:04
毫无疑问，由于技术架构大幅改良、处理器全面集成显示核心，还没正式发布的Intel下一代Sandy Bridge平台就像娱乐圈里的“绯闻明星”，成为硬件产业界的焦点，时不时都能听到有关它的最新传闻。像什么“处理器性能完全超越Lynnfield、Clarkdale”、“集成显示核心性能超越Radeon HD 5450低端显卡”、“处理器外频被锁死在100MHz，完全不具备外频超频能力”、“由于集成显示核心，功耗仍然不小”等种种消息纷纷传来，孰真孰假难以分辨。为了给大家提供最真实的信息，发挥出一个媒体的真正价值，此次本刊不会像其他媒体那样，做流言的“传声筒”。而是在第一时间，想尽种种办法，获得了总共4颗Sandy Bridge核心处理器实物，以及一块Intel P67主板。
同时，通过总共超过30个的测试项目，为大家在第一时间带来Intel Sandy Bridge平台的完全性能测试。相信关于Sandy Bridge的种种疑问，您都能在文中找到答案。不过，别激动，不要马上就把书翻到评测内容去。首先，还是请大家来了解一下这位“绯闻明星”的身世，只有这样，您才能更好地理解后面的测试结果，才能真正看清Sandy Bridge。
八大进化 Sandy Bridge平台深度揭秘
Sandy Bridge平台并不是彻底从零开发的革命性产品，本质上和现有Lynnfield、Clarkdale等LGA 1156架构仍有很多相同之处，但通过在以下共计八方面的完善和增强，带来了Sandy Bridge的巨大进化。
1.全面集成图形核心 采用第二代晶圆制造与之前Intel只在Clarkdale架构中集成图形核心的做法相比，采用Sandy Bridge架构设计的处理器，不论是高端的Core i7，还是中端的Cor ei 5、主流的Co r ei 3 ，都将集成图形核心。不过相对于Cl a r k d a l e处理器，S a n d yBr idge处理器在生产工艺上有所进步。现在的Clarkdale虽然也集成了图形核心，但采用的是CPU+GPU的双内核封装，而且只有CPU核心采用了32nm工艺制造，图形核心仍采用相对落后的45nm。而在Sandy Bridge核心处理器中，则将CPU、GPU封装在同一内核中，并全部采用32nm工艺制造。这样，在Clarkdale处理器中存在的成本高、通信延迟高等弊端均得以解决。
2.颠覆内部结构 环形总线显威力
Sandy Bridge处理器引入了早在Nehalem EX与Westmere EX服务器处理器上使用的环形总线(Ring Bus)，每个核心、每一区块三级缓存(LLC)、集成图形核心、媒体引擎、系统助手(即处理器北桥功能部分)在这条总线上都拥有自己的接入点，形象地说就是多个“停靠站台”。
采用环形总线的最大好处是可以降低每个核心访问三级缓存的延迟，并提升三级缓存的数据吞吐带宽。Intel现有处理器的每个核心要访问三级缓存时，都必须通过一条缓存流水线发出请求，经过优先级排序后才能依次访问。而在SandyBridge中，则将三级缓存划分成多个区块，并分别对应每一个CPU核心。因此每个核心都可以随时访问全部三级缓存，其延迟从36 个周期减少到26～31个周期。同时，Sandy Bridge每个核心与三级缓存间的数据带宽为96GB/s，因此四核心Sandy Bridge的三级带宽可以达到惊人的96GB/s×4=384GB/s。
3.可共享三级缓存 图形核心性能提升大
Sandy Bridge集成的GPU图形核心主要由新的EU可编程着色硬件组成，它包含着色器、核心、执行单元等。与当前Intel集成显示核心使用的EU相比，Sandy Bridge里的EU拥有更大的寄存器文件，并采用第二代并行分支，提升了执行并行任务与复杂着色指令的能力。据悉，新型EU的指令吞吐量比在Clarkdale里使用的EU提升了两倍。
同时，得益于环形总线的采用，Sandy Bridge图形核心还将获得另外一个好处。可以通过“接入点”共享三级缓存。显卡驱动会控制访问三级缓存的权限，甚至可以限制GPU使用多少缓存。将图形数据放在缓存里，图形核心就不用绕道去拜访遥远而缓慢的内存了，这对提升性能、降低功耗都大有裨益。唯一的遗憾是，该图形核心仍停留在DirectX 10.1时代。
4.专用媒体引擎 视频编码转码提速
除了GPU图形核心，Sandy Bridge中还单独集成了一个媒体处理器，专门负责视频解码、编码。新的解码引擎中，整个视频管线都通过固定功能单元进行解码，其解码功耗只有图形核心的一半。遗憾的是，Intel目前并没有公开该引擎的具体细节。不过根据展示来看，其威力相当惊人。在旧金山IDF 2010论坛上，Intel曾进行了展示，Sandy Bridge处理器在将一段时长为3分钟的1080p30Mb/s高清视频，转换成640×360 iPhone格式时，耗时仅仅14秒，转换速度高达400fps左右。
5.加强浮点性能 全新AVX指令集整装待发
新一代Sandy Br idge处理器还将使用一种名为AVX的新型指令集，AVX即英文Advanced VectorExtensions（高级矢量扩展指令集）的缩写，该指令集将主要增强CPU在图形处理、视频、音频处理等方面的性能。AVX指令集将计算位宽由128位升级至256位，一次计算就可以处理更多数据，理论上最高可以将每秒浮点操作数提高一倍。另外，AVX还使用了新的256位元函数，在操作和排列中效率更高，存取数据速度更快。此外，Sandy Bridge处理器还通过引入微指令缓存、整合物理寄存器堆、改良分支预测单元、AES-NI指令集(可大幅提升处理器的加密解密运算能力)来进一步提升处理器的浮点运算性能，并降低功耗。最后需要指出的是，Windows7 SP1操作系统才会正式支持AVX指令集，想要体验它的读者届时一定要及时升级操作系统。
6.Uncore变身系统助手 内存延迟大幅降低
在Sandy Bridge架构中，非核心(Uncore)即处理器外核部分仍然存在，但是被改称为系统助手(System Agent)，其功能相当于主板上的北桥芯片。这部分的频率要低于处理器其他部分，拥有独立的电源层。系统助手由PCI-E控制器(提供PCI-E x16 2.0带宽)、DMI总线控制器、显示引擎、电源控制单元(PCU)等许多模块组成。不过最让人欣喜的是，双通道DDR3内存控制器也位于该模块中。因此与内存控制器单独封装、远离运算核心的Clarkdale相比，SandyBridge处理器的内存访问延迟将大幅缩减。
7.睿频技术加入GPU 外频超频能力下降
从Sandy Bridge开始，Intel处理器的睿频技术将不只包括处理器，图形核心也将加入进来。图形核心将在占用率较高的游戏或图形程序中自动提高频率，增强性能。当然，如果软件需要更多CPU资源，那么CPU就会加速、GPU同时减速。从表1来看，每款Sandy Bridge处理器都将具备这个特性，其图形核心默认频率后都跟有一个动态频率参数。其中Core i7 2600K的图形核心在开启动态频率调节后，频率可由默认的850MHz上升到1350MHz，频率提升幅度达58%，远远超过了目前任何一款整合图形核心的工作频率。这说明处理器的制程工艺更新也让图形核心受益匪浅。
不过尽管睿频技术得到较大发展，但让人遗憾的是，普通Sandy Bridge处理器的超频能力将大幅下降。这主要是由于在Sandy Bridge处理器平台上，Intel将彻底放弃外置CK505时钟发生器的设计，而把所有的时钟控制单元全部集成到处理器核心内部，并将每条总线的速度与内部时钟发生器进行绑定，基础频率均为100MHz。这造成用户在对处理器外频进行超频时，也在对DMI总线、PCI-E显卡总线进行超频，将极大增加外频超频的难度。
8 . 专为S a n d yBridge打造 6系芯片组全面出击
Intel此次带来了代号为“Cougar Point基洼岛”的6系列芯片组，与Sandy Bridge处理器进行搭配。其中面向DIY和家庭用户的主要有以下三款新品：P67、H67和H61—分别占据高端和中端、低端三个市场，接替前代产品的地位。尽管定位不同，这三款芯片组却有两大共性值得提及：
首先，P67、H67和H61芯片组将开始正式采用PCI-E2.0总线，这也就意味着6系主板上的PCI-E x1插槽将具备单向500MB/s的带宽，因此较只使用PCI-E 1.0总线的5系列芯片组而言，它能更好地发挥出像USB 3.0、SATA6Gb/s扩展卡之类设备的性能；
其次，这三款芯片组都不会配备PCI插槽。Intel认为PCI插槽已经存在太久时间，带宽太低，不能适用于当今主流设备，因此果断将其抛弃。不过为了方便用户使用像PCI声卡、PCI网卡等老设备，一些主板厂商会在6系主板上配备PCI-E转PCI桥接芯片，为用户提供额外的PCI接口；
当然，由于定位不同，这三款芯片组也存在很多不同点。用于接替P55的P67，由于定位高端玩家市场，因此它不能使用Sandy Bridge处理器的内置显示核心，但却可以将处理器的PCI-E x16总线拆分为x8+x8的配置形式，因此可以组建像CrossFireX这样的双卡互联系统。除此之外，P67还提供了6个SATA接口，其中2个可以支持SATA6Gb/s，其他4个则仍为SATA 3Gb/s规格。
而面向主流用户的H67芯片组则可以支持SandyBridge的内置显示核心。但如表2所示，它无法拆分处理器的PCI-E x16总线，只能使用单块显卡，同时无法对K系列处理器进行倍频超频，其他规格方面H67和P67基本相同。最低端的H61芯片组则主要用于接替G41，因此在功能上有大幅削减，不支持RAID、SATA 6Gb/s，只有4个SATA 2.0接口，USB 2.0接口数量也被降低到10个。
貌不惊人 Sandy Bridge参测产品一览迎接挑战 四款Sandy Bridge处理器出列此次我们获得的4颗Sandy Bridge处理器都是工程版产品，其中两颗工作频率、技术规格完全相同，均为3GHz。另外两颗则为频率、三级缓存、核心数有所降低的产品。从表3可以看出，与表1中的零售版处理器相比，此类处理器的最大特点是工作频率较“随意”，没有与零售版完全对应的产品，并都具备超线程技术。
Sandy Bridge好搭档 七彩虹P67主板
这款主板采用豪华的等效14相供电、全固态电容配置，其中12相是专为处理器内核供电，另外两相则分别为处理器系统助手、集成显示核心供电，为处理器进行大幅倍频超频打下基础。
功能方面，这款主板也通过集成ITE IT8893E PCI-Eto PCI桥接芯片，为主板提供了两根PCI插槽。同时，利用集成的VIA VL801芯片为主板提供两个USB 3.0接口。比较人性化的是，该主板特别在具备SATA 6Gb/s特性的接口旁，标注有“SATA 3.0”，让用户使用更加方便。而之前在七彩虹主板上常见的DEBUG侦错灯、板载电源、重启按钮也在该主板上得到一一保留。
从理论到实际 Sandy Bridge平台性能完全解析
模拟零售版 搭建我们的测试平台
为了令工程版处理器能尽可能地反映出S a n d yBridge零售版产品的大致性能，测试中我们将强制关闭Sandy Bridge 2.5GHz工程版处理器的超线程功能，以使其在技术规格上更接近像零售版中Core i5 2400S这样的产品。而Sandy Bridge 3GHz、2.4GHz工程版处理器则均保持原有技术规格，分别模拟零售版产品中Core i72600S、Core i3 2100T这类产品。同时，为了能更好地了解Sandy Bridge处理器的性能，测试中我们还利用三款工作频率相差不多、技术规格接近的Intel上一代Core i7、Core i5、Pentium处理器与其进行了对比评测。
提升幅度令人喜 处理器性能测试
从SiSoftware Sandra、CINEBENCH R11.5等理论性测试软件来看，Sandy Bridge处理器的运算性能的确较上一代Lynnfield、Clarkdale处理器有较大提升，如在算术性能测试中，3GHz的Sandy Bridge处理器领先频率相近的Core i7 870近27%。在CINEBENCH R11.5、3DMarkVantage CPU测试中，各款Sandy Bridge处理器均超过了与其对应的上一代产品。而在密码学带宽测试中，结果更为夸张，即便技术规格最低的Sandy Bridge 2.4GHz处理器也领先Core i7 870 3倍以上。究其原因在于新一代SandyBridge处理器拥有Lynnfield系列、Clarkdale低端处理器所没有的AES-NI指令集，可以大幅提升处理器的加密、解密性能。不过需要提醒的是，在Sandy Bridge零售版处理器中，也只有Core i7、Core i5两个系列的产品支持该指令集，像Core i3这样的低端处理器还是缺少这一指令集。
我们同时也注意到在一些测试项目中，Sandy Bridge处理器并未取得全胜，如在SiSoftware Sandra算术性能测试中，Sandy Bridge 2.5GHz处理器略弱于Corei5 750。但我们并不用因此而泄气，毕竟Sandy Bridge2.5GHz处理器在进行这样的四线程任务时，工作频率低于Core i5 750近200MHz，而测试结果仅落后0.9%。为处理器提供充足动力 内存缓存性能测试通过接下来的内存、缓存性能测试，我们也不难明白为什么Sandy Bridge处理器的运算性能得以提升。可以看到即便最低端的Sandy Bridge 2.4GHz处理器内存带宽也超过了Cor ei7 870，而两者的内存工作频率、延迟设置均完全一致，这显示出S a n d yBridge处理器中的内存控制器具备更高的工作效率。而在内存延迟测试中，则充分体现出Sandy Bridge核心采用一体式设计的好处。所有Sandy Bridge处理器的内存延迟均与单核封装的Lynnfield处理器均相差无几，远远低于将内存控制器、集成图形核心分离、单独封装的PentiumG6950处理器。而在缓存与内存带宽中，得益于环形总线设计的多个缓存接入点。Sandy Bridge处理器的缓存与内存数据传输带宽也大幅超越上一代Intel处理器。因此由于能够更快、更多地获得待处理数据，Sandy Bridge处理器的运算性能得到提升也在情理之中。
互有胜负 应用软件性能测试
在应用软件性能测试中，可以看到其结果与前面的处理器测试结果类似，在一些调用多个核心、对内存、缓存带宽有较大需求的应用中，如WinRAR文件压缩测试、PowerDierctor7 转码+特效处理测试、Media Coder、Imtoo转码测试中，Sandy Bridge处理器均拥有明显的优势。而在调用处理器核心数不多、更依赖处理器工作频率的PhotoShop图片处理测试中，工作频率较低的SandyBridge 2.5GHz、2.4GHz处理器就明显“不给力”，测试成绩略输于上一代产品。总的来说，由于参测处理器均为工程样品，有着工作频率较低的弱点，因此在一些测试中，并不能完全表现出Sandy Bridge处理器的真实实力。
全面领先 游戏性能测试
游戏测试中，我们发现，目前较新的游戏对多核多线程处理器都提供了较好的支持，能完全发挥出各处理器的性能。因此在这个测试中，Sandy Bridge处理器的优势得以体现，在多个游戏中均领先上一代产品。同时我们可以发现，处理器对于游戏性能的提升仍具有很大的作用。如在“1920×1080、最高画质”这类人们常说的“瓶颈在显卡”的设置下，即便采用相同的GeForce GTX 460显卡，换用不同的处理器，在《孤岛惊魂2》、《现代战争2》、《叛逆连队》这些游戏中，运行帧速也会产生25fps～55fps的不同，Pentium G6950这样的双核双线程处理器远远落后于各位选手。显然，随着游戏开发技术的进步，未来多核多线程处理器将发挥出更大的作用，所谓的“处理器无用论”应该止矣！
能耗比大幅提高 平台功耗测试
由于Ly n n f i e l d 处理器采用45 nm工艺制造、Clarkdale处理器只是部分采用32nm工艺制造。因此在功耗测试中我们可以看到，完全采用32nm工艺制造的Sandy Bridge处理器无论在待机还是在处理器满载测试中，都小于Intel上一代产品，32nm工艺、第二代Hi-K技术的优势得以体现。以SandyBr idge 3GHz处理器为例，尽管在Sandy Bridge参测处理器中，其技术规格最高，但它的系统待机功耗却比上一代低端产品Pentium G6950还低。而在处理器满载状态，也明显低于Core i5 750这样的中端产品。
结合该处理器优秀的性能表现，可以发现Sandy Bridge处理器拥有更高的能耗比，更为突出的每瓦性能。不过稍让人迷惑的是，可能由于还是工程版产品的原因，IntelSandy Bridge 3GHz的系统待机功耗反而低于2.4GHz、2.5GHz的产品。
突破100MHz很简单 处理器外频超频纪实下面就让我们通过几步简单的说明，向你介绍SandyBridge 3GHz处理器的外频超频方法。
Step 1：找到ICC调节项目
在文章前面我们已经提到，Sa nd yBr i d g e 处理器的各项频率都是由内部的时钟发生器决定，因此进行超频前的首要任务是找到时钟发生器的设置项目“Intergrated Clock Chip Configuration”，而该项目一般“藏匿”在BIOS中的“Chipset”(芯片)项目里。然后再在设置项目里解除频率调节限制，即将“ICC SetClock Enables“设置为“Enabled”。
Step 2：进行频率调节
接下来我们就可以进入“ICC OverClocking”，对处理器频率进行调节。初次进入该项目，相信会令所有人头疼，一串“DIV”之类的项目是什么意思啊？不用着急，进入其中的项目就能明白。如当我们选中“DIV-2S”后，可以看到，里面只有一个“New frequency”频率调节项目。不过屏幕左上角的“BCLK，DMI，PEG”显示该频率就是处理器外频、DMI总线、显卡PCI-E总线的工作频率。显然，由于处理器外频与DMI总线、显卡PCI-E总线的基础频率相关联，对处理器外频超频也是同时对这两部份子系统超频，因此超频前我们就可以预测，这样的外频超频将具备相当大的难度。
同时需要注意的是，在P67主板里，频率是以10KHz为单位，因此如想将频率设定为110MHz，那么需在“ N e wf requency”里输入“110 0 0”，而不是我们以前常用的“110”。在屏幕下方则出现了如“Applysettings immediately”等几个以往BIOS中没有的新项目。其中选择“Apply settings immediately”后，无需保存BIOS重启，就可以立即令处理器外频、DMI、PCI-E显卡总线使用用户设置的新频率。从表面上看，这样可以马上测试出系统能否在超频后的频率工作，更为方便。不过根据我们实际测试，该项目可靠度并不高，时常会出现在105MHz时就死机的情况，而通过后两个项目的设置却可以达到更高的频率。
后两个项目即“Apply settings once after reboot”(保存重启后再应用一次该设置）、“Apply set t ingspermanently after reboot”(保存重启后再永远使用该设置)，均是在保存设置、重新启动后再将新频率应用到各子系统上。而我们发现通过这样的方式进行超频将具备更大的幅度。不过幅度并不惊人，最终经我们多次尝试，系统最高也只能将处理器外频提升到110MHz。
Step 3：超频性能测试
虽然外频只有10MHz的提升幅度，但由于倍频高达30x，因此也能带来300MHz的主频提升幅度，再加上内存同步超频后的“助推”，从表7来看系统在超频后还是获得了一定的性能提升。可见Intel并没有完全“灭绝”SandyBridge普通版处理器的超频能力。
突发传输率大爆发 磁盘性能测试
从表8的测试来看，主板上唯一的两个SATA 6Gb/s接口发挥出了它的最大功效，在Intel主板上，第一次通过原生接口将单块硬盘的突发传输速度提升到了近300MB/s。不过对于机械硬盘来说，由于内部传输速度太低，因此突发传输速度的提升并不能带来明显的性能提升。
总结
综合以上测试，可以看出Sandy Bridge处理器已圆满地完成了任务。三款分别模拟Core i7、Core i5、Core i3的工程处理器均在大部分项目中，分别击败了与它们对应的上一代产品。虽然在一些测试项目中，Sandy Bridge工程版处理器并未获得全胜，但这主要是因为工程版处理器工作频率，以及Turbo Boost频率较低所至，相信在正式版产品上市后，Sandy Bridge处理器会带给我们更令人惊喜的性能表现。值得一提的是，在截稿时，我们又抢先获得了一块H67主板。测试显示，在3DMark Vantage，1024×768，Entry设置下，集成图形核心能获得了E5647分的成绩，这一成绩已高于像RadeonHD 4290、GMA HD这些整合图形核心，那么在实际的游戏性能测试中，它能获得怎样的表现，是否能击败独立显卡？不要犹豫，请继续关注《微型计算机》，迎接我们即将为您带来的H67主板全面测试。
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同时，通过总共超过30个的测试项目，为大家在第一时间带来Intel Sandy Bridge平台的完全性能测试。相信关于Sandy Bridge的种种疑问，您都能在文中找到答案。不过，别激动，不要马上就把书翻到评测内容去。首先，还是请大家来了解一下这位“绯闻明星”的身世，只有这样，您才能更好地理解后面的测试结果，才能真正看清Sandy Bridge。
八大进化 Sandy Bridge平台深度揭秘
Sandy Bridge平台并不是彻底从零开发的革命性产品，本质上和现有Lynnfield、Clarkdale等LGA 1156架构仍有很多相同之处，但通过在以下共计八方面的完善和增强，带来了Sandy Bridge的巨大进化。
1.全面集成图形核心 采用第二代晶圆制造与之前Intel只在Clarkdale架构中集成图形核心的做法相比，采用Sandy Bridge架构设计的处理器，不论是高端的Core i7，还是中端的Cor ei 5、主流的Co r ei 3 ，都将集成图形核心。不过相对于Cl a r k d a l e处理器，S a n d yBr idge处理器在生产工艺上有所进步。现在的Clarkdale虽然也集成了图形核心，但采用的是CPU+GPU的双内核封装，而且只有CPU核心采用了32nm工艺制造，图形核心仍采用相对落后的45nm。而在Sandy Bridge核心处理器中，则将CPU、GPU封装在同一内核中，并全部采用32nm工艺制造。这样，在Clarkdale处理器中存在的成本高、通信延迟高等弊端均得以解决。
2.颠覆内部结构 环形总线显威力
Sandy Bridge处理器引入了早在Nehalem EX与Westmere EX服务器处理器上使用的环形总线(Ring Bus)，每个核心、每一区块三级缓存(LLC)、集成图形核心、媒体引擎、系统助手(即处理器北桥功能部分)在这条总线上都拥有自己的接入点，形象地说就是多个“停靠站台”。
采用环形总线的最大好处是可以降低每个核心访问三级缓存的延迟，并提升三级缓存的数据吞吐带宽。Intel现有处理器的每个核心要访问三级缓存时，都必须通过一条缓存流水线发出请求，经过优先级排序后才能依次访问。而在SandyBridge中，则将三级缓存划分成多个区块，并分别对应每一个CPU核心。因此每个核心都可以随时访问全部三级缓存，其延迟从36 个周期减少到26～31个周期。同时，Sandy Bridge每个核心与三级缓存间的数据带宽为96GB/s，因此四核心Sandy Bridge的三级带宽可以达到惊人的96GB/s×4=384GB/s。
3.可共享三级缓存 图形核心性能提升大
Sandy Bridge集成的GPU图形核心主要由新的EU可编程着色硬件组成，它包含着色器、核心、执行单元等。与当前Intel集成显示核心使用的EU相比，Sandy Bridge里的EU拥有更大的寄存器文件，并采用第二代并行分支，提升了执行并行任务与复杂着色指令的能力。据悉，新型EU的指令吞吐量比在Clarkdale里使用的EU提升了两倍。
同时，得益于环形总线的采用，Sandy Bridge图形核心还将获得另外一个好处。可以通过“接入点”共享三级缓存。显卡驱动会控制访问三级缓存的权限，甚至可以限制GPU使用多少缓存。将图形数据放在缓存里，图形核心就不用绕道去拜访遥远而缓慢的内存了，这对提升性能、降低功耗都大有裨益。唯一的遗憾是，该图形核心仍停留在DirectX 10.1时代。
4.专用媒体引擎 视频编码转码提速
除了GPU图形核心，Sandy Bridge中还单独集成了一个媒体处理器，专门负责视频解码、编码。新的解码引擎中，整个视频管线都通过固定功能单元进行解码，其解码功耗只有图形核心的一半。遗憾的是，Intel目前并没有公开该引擎的具体细节。不过根据展示来看，其威力相当惊人。在旧金山IDF 2010论坛上，Intel曾进行了展示，Sandy Bridge处理器在将一段时长为3分钟的1080p30Mb/s高清视频，转换成640×360 iPhone格式时，耗时仅仅14秒，转换速度高达400fps左右。
5.加强浮点性能 全新AVX指令集整装待发
新一代Sandy Br idge处理器还将使用一种名为AVX的新型指令集，AVX即英文Advanced VectorExtensions（高级矢量扩展指令集）的缩写，该指令集将主要增强CPU在图形处理、视频、音频处理等方面的性能。AVX指令集将计算位宽由128位升级至256位，一次计算就可以处理更多数据，理论上最高可以将每秒浮点操作数提高一倍。另外，AVX还使用了新的256位元函数，在操作和排列中效率更高，存取数据速度更快。此外，Sandy Bridge处理器还通过引入微指令缓存、整合物理寄存器堆、改良分支预测单元、AES-NI指令集(可大幅提升处理器的加密解密运算能力)来进一步提升处理器的浮点运算性能，并降低功耗。最后需要指出的是，Windows7 SP1操作系统才会正式支持AVX指令集，想要体验它的读者届时一定要及时升级操作系统。
6.Uncore变身系统助手 内存延迟大幅降低
在Sandy Bridge架构中，非核心(Uncore)即处理器外核部分仍然存在，但是被改称为系统助手(System Agent)，其功能相当于主板上的北桥芯片。这部分的频率要低于处理器其他部分，拥有独立的电源层。系统助手由PCI-E控制器(提供PCI-E x16 2.0带宽)、DMI总线控制器、显示引擎、电源控制单元(PCU)等许多模块组成。不过最让人欣喜的是，双通道DDR3内存控制器也位于该模块中。因此与内存控制器单独封装、远离运算核心的Clarkdale相比，SandyBridge处理器的内存访问延迟将大幅缩减。
7.睿频技术加入GPU 外频超频能力下降
从Sandy Bridge开始，Intel处理器的睿频技术将不只包括处理器，图形核心也将加入进来。图形核心将在占用率较高的游戏或图形程序中自动提高频率，增强性能。当然，如果软件需要更多CPU资源，那么CPU就会加速、GPU同时减速。从表1来看，每款Sandy Bridge处理器都将具备这个特性，其图形核心默认频率后都跟有一个动态频率参数。其中Core i7 2600K的图形核心在开启动态频率调节后，频率可由默认的850MHz上升到1350MHz，频率提升幅度达58%，远远超过了目前任何一款整合图形核心的工作频率。这说明处理器的制程工艺更新也让图形核心受益匪浅。
不过尽管睿频技术得到较大发展，但让人遗憾的是，普通Sandy Bridge处理器的超频能力将大幅下降。这主要是由于在Sandy Bridge处理器平台上，Intel将彻底放弃外置CK505时钟发生器的设计，而把所有的时钟控制单元全部集成到处理器核心内部，并将每条总线的速度与内部时钟发生器进行绑定，基础频率均为100MHz。这造成用户在对处理器外频进行超频时，也在对DMI总线、PCI-E显卡总线进行超频，将极大增加外频超频的难度。
8 . 专为S a n d yBridge打造 6系芯片组全面出击
Intel此次带来了代号为“Cougar Point基洼岛”的6系列芯片组，与Sandy Bridge处理器进行搭配。其中面向DIY和家庭用户的主要有以下三款新品：P67、H67和H61—分别占据高端和中端、低端三个市场，接替前代产品的地位。尽管定位不同，这三款芯片组却有两大共性值得提及：
首先，P67、H67和H61芯片组将开始正式采用PCI-E2.0总线，这也就意味着6系主板上的PCI-E x1插槽将具备单向500MB/s的带宽，因此较只使用PCI-E 1.0总线的5系列芯片组而言，它能更好地发挥出像USB 3.0、SATA6Gb/s扩展卡之类设备的性能；
其次，这三款芯片组都不会配备PCI插槽。Intel认为PCI插槽已经存在太久时间，带宽太低，不能适用于当今主流设备，因此果断将其抛弃。不过为了方便用户使用像PCI声卡、PCI网卡等老设备，一些主板厂商会在6系主板上配备PCI-E转PCI桥接芯片，为用户提供额外的PCI接口；
当然，由于定位不同，这三款芯片组也存在很多不同点。用于接替P55的P67，由于定位高端玩家市场，因此它不能使用Sandy Bridge处理器的内置显示核心，但却可以将处理器的PCI-E x16总线拆分为x8+x8的配置形式，因此可以组建像CrossFireX这样的双卡互联系统。除此之外，P67还提供了6个SATA接口，其中2个可以支持SATA6Gb/s，其他4个则仍为SATA 3Gb/s规格。
而面向主流用户的H67芯片组则可以支持SandyBridge的内置显示核心。但如表2所示，它无法拆分处理器的PCI-E x16总线，只能使用单块显卡，同时无法对K系列处理器进行倍频超频，其他规格方面H67和P67基本相同。最低端的H61芯片组则主要用于接替G41，因此在功能上有大幅削减，不支持RAID、SATA 6Gb/s，只有4个SATA 2.0接口，USB 2.0接口数量也被降低到10个。
貌不惊人 Sandy Bridge参测产品一览迎接挑战 四款Sandy Bridge处理器出列此次我们获得的4颗Sandy Bridge处理器都是工程版产品，其中两颗工作频率、技术规格完全相同，均为3GHz。另外两颗则为频率、三级缓存、核心数有所降低的产品。从表3可以看出，与表1中的零售版处理器相比，此类处理器的最大特点是工作频率较“随意”，没有与零售版完全对应的产品，并都具备超线程技术。
Sandy Bridge好搭档 七彩虹P67主板
这款主板采用豪华的等效14相供电、全固态电容配置，其中12相是专为处理器内核供电，另外两相则分别为处理器系统助手、集成显示核心供电，为处理器进行大幅倍频超频打下基础。
功能方面，这款主板也通过集成ITE IT8893E PCI-Eto PCI桥接芯片，为主板提供了两根PCI插槽。同时，利用集成的VIA VL801芯片为主板提供两个USB 3.0接口。比较人性化的是，该主板特别在具备SATA 6Gb/s特性的接口旁，标注有“SATA 3.0”，让用户使用更加方便。而之前在七彩虹主板上常见的DEBUG侦错灯、板载电源、重启按钮也在该主板上得到一一保留。
从理论到实际 Sandy Bridge平台性能完全解析
模拟零售版 搭建我们的测试平台
为了令工程版处理器能尽可能地反映出S a n d yBridge零售版产品的大致性能，测试中我们将强制关闭Sandy Bridge 2.5GHz工程版处理器的超线程功能，以使其在技术规格上更接近像零售版中Core i5 2400S这样的产品。而Sandy Bridge 3GHz、2.4GHz工程版处理器则均保持原有技术规格，分别模拟零售版产品中Core i72600S、Core i3 2100T这类产品。同时，为了能更好地了解Sandy Bridge处理器的性能，测试中我们还利用三款工作频率相差不多、技术规格接近的Intel上一代Core i7、Core i5、Pentium处理器与其进行了对比评测。
提升幅度令人喜 处理器性能测试
从SiSoftware Sandra、CINEBENCH R11.5等理论性测试软件来看，Sandy Bridge处理器的运算性能的确较上一代Lynnfield、Clarkdale处理器有较大提升，如在算术性能测试中，3GHz的Sandy Bridge处理器领先频率相近的Core i7 870近27%。在CINEBENCH R11.5、3DMarkVantage CPU测试中，各款Sandy Bridge处理器均超过了与其对应的上一代产品。而在密码学带宽测试中，结果更为夸张，即便技术规格最低的Sandy Bridge 2.4GHz处理器也领先Core i7 870 3倍以上。究其原因在于新一代SandyBridge处理器拥有Lynnfield系列、Clarkdale低端处理器所没有的AES-NI指令集，可以大幅提升处理器的加密、解密性能。不过需要提醒的是，在Sandy Bridge零售版处理器中，也只有Core i7、Core i5两个系列的产品支持该指令集，像Core i3这样的低端处理器还是缺少这一指令集。
我们同时也注意到在一些测试项目中，Sandy Bridge处理器并未取得全胜，如在SiSoftware Sandra算术性能测试中，Sandy Bridge 2.5GHz处理器略弱于Corei5 750。但我们并不用因此而泄气，毕竟Sandy Bridge2.5GHz处理器在进行这样的四线程任务时，工作频率低于Core i5 750近200MHz，而测试结果仅落后0.9%。为处理器提供充足动力 内存缓存性能测试通过接下来的内存、缓存性能测试，我们也不难明白为什么Sandy Bridge处理器的运算性能得以提升。可以看到即便最低端的Sandy Bridge 2.4GHz处理器内存带宽也超过了Cor ei7 870，而两者的内存工作频率、延迟设置均完全一致，这显示出S a n d yBridge处理器中的内存控制器具备更高的工作效率。而在内存延迟测试中，则充分体现出Sandy Bridge核心采用一体式设计的好处。所有Sandy Bridge处理器的内存延迟均与单核封装的Lynnfield处理器均相差无几，远远低于将内存控制器、集成图形核心分离、单独封装的PentiumG6950处理器。而在缓存与内存带宽中，得益于环形总线设计的多个缓存接入点。Sandy Bridge处理器的缓存与内存数据传输带宽也大幅超越上一代Intel处理器。因此由于能够更快、更多地获得待处理数据，Sandy Bridge处理器的运算性能得到提升也在情理之中。
互有胜负 应用软件性能测试
在应用软件性能测试中，可以看到其结果与前面的处理器测试结果类似，在一些调用多个核心、对内存、缓存带宽有较大需求的应用中，如WinRAR文件压缩测试、PowerDierctor7 转码+特效处理测试、Media Coder、Imtoo转码测试中，Sandy Bridge处理器均拥有明显的优势。而在调用处理器核心数不多、更依赖处理器工作频率的PhotoShop图片处理测试中，工作频率较低的SandyBridge 2.5GHz、2.4GHz处理器就明显“不给力”，测试成绩略输于上一代产品。总的来说，由于参测处理器均为工程样品，有着工作频率较低的弱点，因此在一些测试中，并不能完全表现出Sandy Bridge处理器的真实实力。
全面领先 游戏性能测试
游戏测试中，我们发现，目前较新的游戏对多核多线程处理器都提供了较好的支持，能完全发挥出各处理器的性能。因此在这个测试中，Sandy Bridge处理器的优势得以体现，在多个游戏中均领先上一代产品。同时我们可以发现，处理器对于游戏性能的提升仍具有很大的作用。如在“1920×1080、最高画质”这类人们常说的“瓶颈在显卡”的设置下，即便采用相同的GeForce GTX 460显卡，换用不同的处理器，在《孤岛惊魂2》、《现代战争2》、《叛逆连队》这些游戏中，运行帧速也会产生25fps～55fps的不同，Pentium G6950这样的双核双线程处理器远远落后于各位选手。显然，随着游戏开发技术的进步，未来多核多线程处理器将发挥出更大的作用，所谓的“处理器无用论”应该止矣！
能耗比大幅提高 平台功耗测试
由于Ly n n f i e l d 处理器采用45 nm工艺制造、Clarkdale处理器只是部分采用32nm工艺制造。因此在功耗测试中我们可以看到，完全采用32nm工艺制造的Sandy Bridge处理器无论在待机还是在处理器满载测试中，都小于Intel上一代产品，32nm工艺、第二代Hi-K技术的优势得以体现。以SandyBr idge 3GHz处理器为例，尽管在Sandy Bridge参测处理器中，其技术规格最高，但它的系统待机功耗却比上一代低端产品Pentium G6950还低。而在处理器满载状态，也明显低于Core i5 750这样的中端产品。
结合该处理器优秀的性能表现，可以发现Sandy Bridge处理器拥有更高的能耗比，更为突出的每瓦性能。不过稍让人迷惑的是，可能由于还是工程版产品的原因，IntelSandy Bridge 3GHz的系统待机功耗反而低于2.4GHz、2.5GHz的产品。
突破100MHz很简单 处理器外频超频纪实下面就让我们通过几步简单的说明，向你介绍SandyBridge 3GHz处理器的外频超频方法。
Step 1：找到ICC调节项目
在文章前面我们已经提到，Sa nd yBr i d g e 处理器的各项频率都是由内部的时钟发生器决定，因此进行超频前的首要任务是找到时钟发生器的设置项目“Intergrated Clock Chip Configuration”，而该项目一般“藏匿”在BIOS中的“Chipset”(芯片)项目里。然后再在设置项目里解除频率调节限制，即将“ICC SetClock Enables“设置为“Enabled”。
Step 2：进行频率调节
接下来我们就可以进入“ICC OverClocking”，对处理器频率进行调节。初次进入该项目，相信会令所有人头疼，一串“DIV”之类的项目是什么意思啊？不用着急，进入其中的项目就能明白。如当我们选中“DIV-2S”后，可以看到，里面只有一个“New frequency”频率调节项目。不过屏幕左上角的“BCLK，DMI，PEG”显示该频率就是处理器外频、DMI总线、显卡PCI-E总线的工作频率。显然，由于处理器外频与DMI总线、显卡PCI-E总线的基础频率相关联，对处理器外频超频也是同时对这两部份子系统超频，因此超频前我们就可以预测，这样的外频超频将具备相当大的难度。
同时需要注意的是，在P67主板里，频率是以10KHz为单位，因此如想将频率设定为110MHz，那么需在“ N e wf requency”里输入“110 0 0”，而不是我们以前常用的“110”。在屏幕下方则出现了如“Applysettings immediately”等几个以往BIOS中没有的新项目。其中选择“Apply settings immediately”后，无需保存BIOS重启，就可以立即令处理器外频、DMI、PCI-E显卡总线使用用户设置的新频率。从表面上看，这样可以马上测试出系统能否在超频后的频率工作，更为方便。不过根据我们实际测试，该项目可靠度并不高，时常会出现在105MHz时就死机的情况，而通过后两个项目的设置却可以达到更高的频率。
后两个项目即“Apply settings once after reboot”(保存重启后再应用一次该设置）、“Apply set t ingspermanently after reboot”(保存重启后再永远使用该设置)，均是在保存设置、重新启动后再将新频率应用到各子系统上。而我们发现通过这样的方式进行超频将具备更大的幅度。不过幅度并不惊人，最终经我们多次尝试，系统最高也只能将处理器外频提升到110MHz。
Step 3：超频性能测试
虽然外频只有10MHz的提升幅度，但由于倍频高达30x，因此也能带来300MHz的主频提升幅度，再加上内存同步超频后的“助推”，从表7来看系统在超频后还是获得了一定的性能提升。可见Intel并没有完全“灭绝”SandyBridge普通版处理器的超频能力。
突发传输率大爆发 磁盘性能测试
从表8的测试来看，主板上唯一的两个SATA 6Gb/s接口发挥出了它的最大功效，在Intel主板上，第一次通过原生接口将单块硬盘的突发传输速度提升到了近300MB/s。不过对于机械硬盘来说，由于内部传输速度太低，因此突发传输速度的提升并不能带来明显的性能提升。
总结
综合以上测试，可以看出Sandy Bridge处理器已圆满地完成了任务。三款分别模拟Core i7、Core i5、Core i3的工程处理器均在大部分项目中，分别击败了与它们对应的上一代产品。虽然在一些测试项目中，Sandy Bridge工程版处理器并未获得全胜，但这主要是因为工程版处理器工作频率，以及Turbo Boost频率较低所至，相信在正式版产品上市后，Sandy Bridge处理器会带给我们更令人惊喜的性能表现。值得一提的是，在截稿时，我们又抢先获得了一块H67主板。测试显示，在3DMark Vantage，1024×768，Entry设置下，集成图形核心能获得了E5647分的成绩，这一成绩已高于像RadeonHD 4290、GMA HD这些整合图形核心，那么在实际的游戏性能测试中，它能获得怎样的表现，是否能击败独立显卡？不要犹豫，请继续关注《微型计算机》，迎接我们即将为您带来的H67主板全面测试。
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