Penryn

Penryn

Penryn是一種Intel公司基於45納米技術處理器而開發的處理器的處理器型號。

基本介紹

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基本概況

處理器是一種採用了45納米高-k製造技術(採用鉻合金高-K與金屬柵極電晶體設計),並對酷睿繫結構進行了增強的產品。它具有快速Raidix-16除法器、增強型虛擬化技術、更大的高速快取、分離負載高速快取增強、更高的匯流排速度、英特爾SSE4指令、超級Shuffle引擎、深層關機技術、增強型動態加速技術、插槽兼容等功能。
採用了45納米高-k製造技術(採用鉻合金高-K與金屬柵極電晶體設計),並對酷睿體系結構進行了增強。
45nm Penryn家族包含了3個產品線共7名成員,包括有雙核心桌面處理器Wolfdale、四核心桌面處理器Yorkfield、雙核心移動處理器 Penryn、雙核心Xeon DP處理器 Wolfdale DP、四核心 Xeon DP處理器Harpertown、雙核心 Xeon MP處理器Dunnington DC及四核心Xeon MP處理器Dunnington QC。

改進

技術

1.Intel Wide Dynamic Execution(Intel寬動態執行)方面的改進著實從基礎上提升了處理器的運算性能,包括快速16進制除法器、更快速的作業系統基礎支持、增強的Intel虛擬化技術三個部分。2.Intel Advanced Smart Cache(Intel先進智慧型快取)則進一步提升了快取性能,以符合未來多核心的趨勢,其包括了更大容量的快取以及更多路的快取關聯。
PenrynPenryn
3.Intel Smart Memory Access(Intel智慧型記憶體存取)提升了裝載數據的速度,包括強化的存儲轉髮結構和更高的匯流排頻寬設計。
4.Intel Advanced Digital Media Boost(Intel先進數字媒體增強)則是對數字媒體的一系列最佳化、增強,包括了SSE4指令集的加入,以及全新的Super Shuffle Engine超級傳送引擎。
5.Intel Intelligent Power Capability(Intel智慧型電源特性)則是充分發揮新製程的特點,降低總體能源的消耗,包括了深層關機技術和增強的Intel動態加速技術

工藝

跟上一代的65納米工藝相比,下一代45納米高k製程技術可以將電晶體數量提高近2倍,如下一代英特爾酷睿2 四核處理器將採用8.2億個電晶體。藉助新發明的高-k金屬柵極電晶體技術,這8.2億個電晶體能夠以光速更高效地進行開關,電晶體切換速度提升了20% 以上,實現了更高的核心速度,並增加了每個時鐘周期的指令數。雙核處理器中的矽核尺寸為107平方毫米,比英特爾目前的65納米產品小了25%,大約僅為普通郵票的四分之一大小,為添加新的特性、實現更高性能提供了更多自由空間。同時,由於減少了漏電流,因而可以降低功耗,同英特爾現有的雙核處理器相比,新一代處理器能夠以相同甚至更低的功耗運行,如Penryn處理器的散熱設計功耗是,雙核為40瓦/65瓦/80瓦,四核是50瓦/80瓦/120瓦。
高-K金屬柵極技術示意圖高-K金屬柵極技術示意圖

特性

全新的特性:快速Raidix-16除法器、增強型虛擬化技術、更大的高速快取、分離負載高速快取增強、更高的匯流排速度、英特爾SSE4指令、超級Shuffle引擎、深層關機技術、增強型動態加速技術、插槽兼容等。這些新特性使得Penryn能在性能、功耗、數字媒體套用、虛擬化套用等方面得到提升,如跟當前的產品相比,採用1600MHz前端匯流排、3GHz的Penryn處理器可以提升性能約45%。
Penryn所需晶原片Penryn所需晶原片

具體產品

在台式機方面,Penryn是一款微架構(Micro-Architecture),下轄兩個核心,一個是雙核心(Core 2Duo)的Wolfdale核心,另一個是四核心(Core 2 Quad)的Yorkfield核心。在筆記本方面,Penryn是一款核心,都是雙核處理器(Core 2Duo)。
台式機平台上採用Penryn架構的部分處理器的具體參數:雙核部分(Wolfdale)
Intel 45nm技術代表了目前最高科技Intel 45nm技術代表了目前最高科技
E3系列,如E3200: 主頻:2.4G(外頻200MHz X 倍頻12) L2:1M,FSB:800MHz
E5系列,如E5200: 主頻:2.5G(外頻200MHz X 倍頻12.5) L2:2M,FSB:800MHz
部分E6系列,如奔騰E6300(當年有過一款酷睿E6300,是65nm工藝,與此同名) 主頻:2.8G(外頻266MHz X 倍頻10.5) L2:2M,FSB:1066MHz
E7系列,如E7200: 主頻:2.53G(外頻266MHz X 倍頻9.5) L2:3M,FSB:1066MHz
E8系列,如E8400: 主頻:3.0G(外頻333MHz X 倍頻9) L2:6M,FSB:1333MHz
四核部分(Yorkfield)
Q8系列,如Q8200: 主頻:2.33G(外頻333MHz X 倍頻7) L2:4M,FSB:1333MHzQ9系列,如Q9400: 主頻:2.66G(外頻333MHz X 倍頻8) L2:6M,FSB:1333MHz
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QX9系列,如QX9770: 主頻:3.20G(外頻400MHz X 倍頻8) L2:12M,FSB:1600MHz
在使用主機板方面,Penryn產品可以搭配Intel晶片組的3系列或4系列,如G31、G33、P31、P35、G41、P43、P45等,前提是前端匯流排要符合(早期的3系列晶片組需要通過刷新BIOS來支持)。由於Penryn整體採用45nm的製造工藝,故無法在老式的9系列晶片組主機板上套用,如945、965等。
筆記本平台上採用Penryn核心的部分處理器的具體參數:
T4系列,如T4200: 主頻:2.00G(外頻200MHz X 倍頻10) L2:1M,FSB:800MHz
T6系列,如T6400: 主頻:2.00G(外頻200MHz X 倍頻10) L2:2M,FSB:800MHz
T9系列,如T9800; 主頻:2.93G(外頻266MHz X 倍頻11) L2:6M,FSB:1066MHz

研發拓展

電晶體數量大提升
英特爾發布的Penryn處理器中,最複雜的一款擁有8.2億個電晶體,這主要是45nm工藝製程帶來的優勢。英特爾上一代產品主要採用65納米生產工藝,最複雜的一款處理器擁有5.82億個電晶體。隨著生產工藝的不斷提升,英特爾可以在處理器上部署更多電晶體,從而提升處理器性能,並降低生產成本。
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不再使用鉛作為原料
英特爾表示,其新一代處理器已經不再使用鉛作為原料,預計到2008年將停止使用鹵素。通過這些舉措,英特爾處理器對於環境的危害將大大降低。英特爾新型處理器的一個最大特點是採用了鉿,可以有效地解決電泄漏的問題,使處理器功耗效率提升了30%。隨著電晶體的體積不斷縮小,電泄漏也更加嚴重,導致處理器發熱和功耗過大的問題日益突出。從某種程度上講,電泄漏已經成為阻礙處理器性能進一步提升的瓶頸。
功耗最低25W
英特爾數字企業集團主管史蒂芬·史密斯(Stephen Smith)表示,Penryn處理器的最大功耗不會超過120瓦。將於明年第一季度上市的Penryn筆記本處理器的功耗為25瓦,而當前65納米筆記本處理器的功耗為35瓦。據史密斯稱,Penryn處理器加入了用於加速圖像處理和高清晰視頻編碼的新指令。同上一代產品相比,Penryn處理器的視頻和圖形性能有40%到60%的提升。得益於硬體的增強,虛擬機的性能也提升了75%。
PenrynPenryn
英特爾將於今年11月開始發售12款新型四核Xeon 5400伺服器處理器,主頻在2GHz到3.2GHz之間,二級快取為12MB。今年12月,英特爾將推出3款雙核Xeon 5200伺服器處理器,主頻最高為3.4GHz,二級快取為6MB。此外,英特爾還將推出面向高端遊戲系統的四核Core 2 Extreme QX9650處理器。
英特爾新型伺服器處理器的售價在177美元到1279美元之間,具體價格取決於型號、主頻、功能等參數,Core 2 Extreme QX9650的售價為999美元。英特爾將分階段地推出45納米Penryn處理器。2008年第一季度,英特爾將推出45納米Core 2四核和Core 2雙核桌面處理器。同一季度,英特爾將會推出Core 2 Extreme 和Core 2 Duo筆記本處理器。英特爾將於2008年發布45納米ultramobile PC處理器,但具體時間尚未披露。

評價

Merom是65納米的Penryn是45納米,他們的區別是Penryn在性能、功耗、數字媒體套用、虛擬化套用等方面得到提升,如跟當前的產品相比,採用1600MHz前端匯流排、3GHz的Penryn處理器可以提升性能約45%。
但是在功耗方面區別不怎么大,只有在處理器滿負荷情況下,Penryn才會現出優勢,長時間讓機器閒置的話,Penryn處理器理論上也會非常省電,這是因為它擁有Deep Power Down,可以關閉一級快取,這是Merom處理器做不到的。也就是說Penryn是酷睿的加強版吧。
Penryn的做工精細,採用鉻合金高-K與金屬柵極電晶體設計,並對酷睿微體系結構進行了增強。 Penryn的缺點目前暫時還沒有,因為畢竟是新產品,目前市面上好像沒有比這個45納米更新的技術了,所以只能說Penryn是最好的了。

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