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Penryn是一种Intel公司基于45纳米技术处理器而开发的处理器的处理器型号。

基本概况

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处理器是一种采用了45纳米高-k制造技术(采用铬合金高-K与金属栅极晶体管设计),并对酷睿微体系结构进行了增强的产品。它具有快速Raidix-16除法器、增强型虚拟化技术、更大的高速缓存、分离负载高速缓存增强、更高的总线速度、英特尔SSE4指令、超级Shuffle引擎、深层关机技术、增强型动态加速技术、插槽兼容等功能。

采用了45纳米高-k制造技术(采用铬合金高-K与金属栅极晶体管设计),并对酷睿微体系结构进行了增强。

45nm Penryn家族包含了3个产品线共7名成员,包括有双核心桌面处理器Wolfdale、四核心桌面处理器Yorkfield、双核心移动处理器 Penryn、双核心XeonDP处理器 Wolfdale DP、四核心 Xeon DP处理器Harpertown、双核心 Xeon MP处理器Dunnington DC及四核心Xeon MP处理器Dunnington QC。

改进

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技术

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1.Intel Wide Dynamic Execution(Intel宽动态执行)方面的改进着实从基础上提升了处理器的运算性能,包括快速16进制除法器、更快速的操作系统基础支持、增强的Intel虚拟化技术三个部分。2.Intel Advanced Smart Cache(Intel先进智能缓存)则进一步提升了缓存性能,以符合未来多核心的趋势,其包括了更大容量的缓存以及更多路的缓存关联。

3.Intel Smart Memory Access(Intel智能内存存取)提升了装载数据的速度,包括强化的存储转发结构和更高的总线带宽设计。

4.Intel Advanced Digital Media Boost(Intel先进数字媒体增强)则是对数字媒体的一系列优化、增强,包括了SSE4指令集的加入,以及全新的Super Shuffle Engine超级传送引擎。

5.Intel Intelligent Power Capability(Intel智能电特性)则是充分发挥新制程的特点,降低总体能源的消耗,包括了深层关机技术和增强的Intel动态加速技术。

工艺

高-K金属栅极技术示意图高-K金属栅极技术示意图

跟上一代的65纳米工艺相比,下一代45纳米高k制程技术可以将晶体管数量提高近2倍,如下一代英特尔酷睿2 四核处理器将采用8.2亿个晶体管。借助新发明的高-k金属栅极晶体管技术,这8.2亿个晶体管能够以光速更高效地进行开关,晶体管切换速度提升了20% 以上,实现了更高的内核速度,并增加了每个时钟周期的指令数。双核处理器中的硅核尺寸为107平方毫米,比英特尔目前的65纳米产品小了25%,大约仅为普通邮票的四分之一大小,为添加新的特性、实现更高性能提供了更多自由空间。同时,由于减少了漏电流,因而可以降低功耗,同英特尔现有的双核处理器相比,新一代处理器能够以相同甚至更低的功耗运行,如Penryn处理器的散热设计功耗是,双核为40瓦/65瓦/80瓦,四核是50瓦/80瓦/120瓦。

特性

Penryn所需晶原片Penryn所需晶原片

全新的特性:快速Raidix-16除法器、增强型虚拟化技术、更大的高速缓存、分离负载高速缓存增强、更高的总线速度、英特尔SSE4指令、超级Shuffle引擎、深层关机技术、增强型动态加速技术、插槽兼容等。这些新特性使得Penryn能在性能、功耗、数字媒体应用、虚拟化应用等方面得到提升,如跟当前的产品相比,采用1600MHz前端总线、3GHz的Penryn处理器可以提升性能约45%。

具体产品

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在台式机方面,Penryn是一款微架构(Micro-Architecture),下辖两个核心,一个是双核心(Core 2Duo)的Wolfdale核心,另一个是四核心(Core 2 Quad)的Yorkfield核心。在笔记本方面,Penryn是一款核心,都是双核处理器(Core 2Duo)。

Intel 45nm技术代表了目前最高科技Intel 45nm技术代表了目前最高科技

台式机平台上采用Penryn架构的部分处理器的具体参数:双核部分(Wolfdale)

E3系列,如E3200: 主频:2.4G(外频200MHz X 倍频12) L2:1M,FSB:800MHz

E5系列,如E5200: 主频:2.5G(外频200MHz X 倍频12.5) L2:2M,FSB:800MHz

部分E6系列,如奔腾E6300(当年有过一款酷睿E6300,是65nm工艺,与此同名) 主频:2.8G(外频266MHz X 倍频10.5) L2:2M,FSB:1066MHz

E7系列,如E7200: 主频:2.53G(外频266MHz X 倍频9.5) L2:3M,FSB:1066MHz

E8系列,如E8400: 主频:3.0G(外频333MHz X 倍频9) L2:6M,FSB:1333MHz

四核部分(Yorkfield)

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Q8系列,如Q8200: 主频:2.33G(外频333MHz X 倍频7) L2:4M,FSB:1333MHzQ9系列,如Q9400: 主频:2.66G(外频333MHz X 倍频8) L2:6M,FSB:1333MHz

QX9系列,如QX9770: 主频:3.20G(外频400MHz X 倍频8) L2:12M,FSB:1600MHz

在使用主板方面,Penryn产品可以搭配Intel芯片组的3系列或4系列,如G31、G33、P31、P35、G41、P43、P45等,前提是前端总线要符合(早期的3系列芯片组需要通过刷新BIOS来支持)。由于Penryn整体采用45nm的制造工艺,故无法在老式的9系列芯片组主板上应用,如945、965等。

笔记本平台上采用Penryn核心的部分处理器的具体参数:

T4系列,如T4200: 主频:2.00G(外频200MHz X 倍频10) L2:1M,FSB:800MHz

T6系列,如T6400: 主频:2.00G(外频200MHz X 倍频10) L2:2M,FSB:800MHz

T9系列,如T9800; 主频:2.93G(外频266MHz X 倍频11) L2:6M,FSB:1066MHz

研发拓展

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晶体管数量大提升

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英特尔发布的Penryn处理器中,最复杂的一款拥有8.2亿个晶体管,这主要是45nm工艺制程带来的优势。英特尔上一代产品主要采用65纳米生产工艺,最复杂的一款处理器拥有5.82亿个晶体管。随着生产工艺的不断提升,英特尔可以在处理器上部署更多晶体管,从而提升处理器性能,并降低生产成本。

不再使用铅作为原料

英特尔表示,其新一代处理器已经不再使用铅作为原料,预计到2008年将停止使用卤素。通过这些举措,英特尔处理器对于环境的危害将大大降低。英特尔新型处理器的一个最大特点是采用了铪,可以有效地解决电泄漏的问题,使处理器功耗效率提升了30%。随着晶体管的体积不断缩小,电泄漏也更加严重,导致处理器发热和功耗过大的问题日益突出。从某种程度上讲,电泄漏已经成为阻碍处理器性能进一步提升的瓶颈。

功耗最低25W

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英特尔数字企业集团主管斯蒂芬·史密斯(Stephen Smith)表示,Penryn处理器的最大功耗不会超过120瓦。将于明年第一季度上市的Penryn笔记本处理器的功耗为25瓦,而当前65纳米笔记本处理器的功耗为35瓦。据史密斯称,Penryn处理器加入了用于加速图像处理和高清晰视频编码的新指令。同上一代产品相比,Penryn处理器的视频和图形性能有40%到60%的提升。得益于硬件的增强,虚拟机的性能也提升了75%。

英特尔将于今年11月开始发售12款新型四核Xeon 5400服务器处理器,主频在2GHz到3.2GHz之间,二级缓存为12MB。今年12月,英特尔将推出3款双核Xeon 5200服务器处理器,主频最高为3.4GHz,二级缓存为6MB。此外,英特尔还将推出面向高端游戏系统的四核Core 2 Extreme QX9650处理器。

英特尔新型服务器处理器的售价在177美元到1279美元之间,具体价格取决于型号、主频、功能等参数,Core 2 Extreme QX9650的售价为999美元。英特尔将分阶段地推出45纳米Penryn处理器。2008年第一季度,英特尔将推出45纳米Core 2四核和Core 2双核桌面处理器。同一季度,英特尔将会推出Core 2 Extreme 和Core 2 Duo笔记本处理器。英特尔将于2008年发布45纳米ultramobile PC处理器,但具体时间尚未披露。

评价

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Merom是65纳米的Penryn是45纳米,他们的区别是Penryn在性能、功耗、数字媒体应用、虚拟化应用等方面得到提升,如跟当前的产品相比,采用1600MHz前端总线、3GHz的Penryn处理器可以提升性能约45%。

但是在功耗方面区别不怎么大,只有在处理器满负荷情况下,Penryn才会现出优势,长时间让机器闲置的话,Penryn处理器理论上也会非常省电,这是因为它拥有Deep Power Down,可以关闭一级缓存,这是Merom处理器做不到的。也就是说Penryn是酷睿的加强版吧。

Penryn的做工精细,采用铬合金高-K与金属栅极晶体管设计,并对酷睿微体系结构进行了增强。 Penryn的缺点目前暂时还没有,因为毕竟是新产品,目前市面上好像没有比这个45纳米更新的技术了,所以只能说Penryn是最好的了。

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