AMD终于落后了!65nm新核心P4全面测试

    自从Intel拿出Netburst架构的Pentium 4处理器开始，Intel就踏上了一条不归路。从2000年到现在，Netburst一路走过了0.18μm和0.13μm制程，进入90nm制程的“纳米”时代，封装也由423到478到如今的775。超长流水线设计使得NetBurst架构的频率在短短4年的时间里从1.4GHz一路飙升到3.8GHz！

    Netburst架构一路走过来可以说是风风雨雨，超长流水线为NetBurst带来了更高的频率，但同时也使得分支预测失败后流水线指令清空和重新加载所需要的周期大为延长，导致处理器运算性能的提升并没有频率的窜升那般明显——从P4诞生的那一天起，由此引发的争论就从来没有停息过。而Prescott核心的诞生使得人们对P4的指责达到了新的高度，新款2MB缓存以及双核心处理器依然让人失望——这一切都是高功率高发热惹的祸！

    反观AMD方面，虽然频率落后于P4不止一个档次，但是高效的指令执行效率使得它在众多测试项目取得了相当好的成绩。另外与Prescott相比较低的功耗和发热量让AMD Althon 64倍受好评。

    单论性能，AMD和Intel谁都没有绝对的优势，因此与处理器性能并没有直接关系的功耗和发热被提上了日程。如今，摆在Intel面前最重要的问题就是如何解决功耗和发热——这正是Intel在新一代核心Cedar Mill所肩负的重任！

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   首先，Cedar Mill并不是一种新的架构，他完全沿用了Prescott核心的设计，所以性能上并没有提升。同为3.4GHz的Pentium 4 653/651（Cedar Mill）和Pentium 4 650性能基本相当。

    事实上Cedar Mill核心正是由于采用了先进的65nm制造工艺，使得发热量大幅下降。在测试中我们使用的散热器风扇转速非常低，即便是CPU全速运行也能非常稳定的工作。

    目前Intel的处理器编号非常混乱，仅6XX系列就有三种类型：最前面的6代表拥有2MB二级缓存单核心支持EM64T的系列产品；中间的数字表示频率代号；最后一位为0/1/3，0为较早的Prescott2M核心，1为Cedar Mill核心，3为Cedar Mill核心并且支持Intel最新的Virtualization Technology (VT虚拟化技术)。

    但是根据Intel之间公布的Roadmap，这个型号的产品应该是不支持VT技术，所以现在还不能下定论。

● 继续使用“应变硅”技术

    在Cedar Mill当中Intel继续使用其“应变硅”技术来控制高频工作下的漏电流，而不是SOI。应变硅的技术原理是将在MOS管的栅极下沟道处的硅原子的间距加大，减小电子通行所受到的阻碍，也就是相当于减小了电阻，当MOS管打开的时候电流就会更顺利地沿着拉伸方向在源极和漏极之间流动，这样一来半导体器件发热量和能耗都会降低，而运行速度则得以提升。

● 晶体管“深度睡眠”技术

    另外，Cedar Mill和Presler（65nm双核）核心都能够自动关闭未使用的晶体管（包括部分缓存区域和其他功能模块），或者说是使这部分晶体管处于深度睡眠状态，而Intel称唤醒这部分晶体管所需时间非常短不会造成性能上的延迟。

● 65nm工艺8层铜互连技术攻克

 从处理器外观上看不出来Cedar Mill和Prescott有什么区别

● TDP（设计功耗）降低：

    相比早先的Prescott核心，Cedar Mill(3.0到3.6GHz)的设计功耗从95瓦下降到了86瓦，而通过我们的实际测试，在满负荷情况下Cedar Mill的功耗比Prescott（同为2MB二级缓存）下降了20%，由此以来Intel在处理器“每瓦特性能”对比中与AMD差距进一步缩小。

 Pentium 4 65X默认工作频率为3.4GHz

    P4 6XX系列CPU都支持Enhanced Intel Speedstep Technology (EIST)节能技术。启用该技术之后CPU就会自动的在空闲时降低工作频率，此时通过CPU-Z软件察看就会发现倍频降到了最低的14，主频2.8GHz：

    值得一提的是，Pentium 4 660 Prescott处理器在EIST技术下核心电压在1.35-1.15V之间可调，而最新的Cedar Mill核心电压调解范围很窄，仅为1.35-1.30 V。可能是我们拿到的这款CPU为工程样品的原因吧。

    届时最终产品的工作电压更低、调节范围更宽也不一定，毕竟65nm工艺很可能通过进一步降低核心电压来降低发热。

● 测试系统硬件配置：

    我们在之前的各种测试中一直使用技嘉的这款“皇家”主板，955X是目前Intel平台的非常好的芯片组，如果你不使用双显卡的话，那么GA-8I955X Royal是很好的选择。此次测试我们特地向技嘉要到了能够支持Cedar Mill核心处理器的新版BIOS。

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● 测试项目和设置：

● DirectX 9

    如此众多的测试项目，测试数据非常枯燥。可以看出Cedar Mill只有几乎可以忽略不计的性能优势，可以说Cedar Mill同Prescott的性能完全相同，逼近在架构上Intel没有做出改进。那么Cedar Mill的优势在什么地方呢？

    在满负载状态下，Cedar Mill的功率比Prescott下降了将近20%！从图中可以看出，无论是开机BIOS状态、待机还是节能模式，Cedar Mill都带给我们很大的惊喜。由于这款Pentium 4 653为工程样品，前面提到过它的节能模式电压稍高，所以在节能模式下Cedar Mill的优势并不明显，相信正式产品出现之后会进一步降低功耗和发热。

    86W的设计功耗距离目前FMB 2.0规定的130瓦上限还很远，Cedar Mill无论功耗还是发热量的表现都非常好，实际上如果市场需要的话Intel完全有能力生产出4GHz以上频率的处理器，而不用担心主板以及发热方面的问题。

    虽然目前业界的话题大多集中双核处理器之上，但单核处理器还将陪伴我们一段时间，Intel的单核6XX系列将继续主攻高端平台。虽然旧P4架构的性能提升已经很有限，但Intel通过采用新工艺降低处理器的功耗增强了其竞争力，并为未来65nm双核处理器Presler做好了准备。