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一代产品N种架构!酷睿i系列CPU全解析

    Bloomfield核心的Core i7 9XX系列虽然性能强大、功能完备,但由于X58主板和三条内存成本太高,难以普及。于是Intel准备推出简化版的Lynnfield核心,这就是Core i7 8XX和i5 7XX系列。

一代产品三种架构!酷睿i系列CPU解析

Lynnfield核心示意图

    Lynnfield相比Bloomfield,在处理器内核部分几乎没有任何改动,同样是45nm工艺、原生四核心设计、支持超线程(仅限i7)、三级缓存容量也保持8MB,它也整合了内存控制器和QPI总线,但删去了一条内存通道,成为主流的双通道设计,QPI总线也删去了一条,仅保留一条。

Lynnfield与Bloomfield的L1/L2/L3完全相同

    事实上,对于大多数普通用户来说,三通道内存的带宽过剩,因此删去一条之后,性能并没有多少损失。另外Bloomfield内置的两条QPI总线是给多CPU互联之用,而在民用市场基本完全闲置,只有一条QPI总线用来连接北桥,因此删掉一条没有任何影响。

简化成双通道之后,Lynnfield的针脚数量和封装面积缩小不少

    Bloomfield已经整合了传统北桥最重要的功能——内存控制器,所以X58北桥当中就只剩下了PCI-E控制器。Lynnfield核心由于定位较低一些,考虑到大多数主流用户并不需要多显卡互联,因此Intel索性将北桥当中剩余的模块——PCI-E控制器简化之后(只有16条通道),全都整合在了CPU当中。

    正因为整合了PCI-E控制器的关系,Lynnfield的晶体管数以及核心面积都要比Bloomfield大,所以Core i7 8XX处理器的售价比相近频率的Core i7 9XX还要贵。好在P55主板要比X58便宜,而且双通道内存显然比三通道便宜,另外不支持超线程技术的i5 7XX售价还算厚道,因此很受欢迎。

配套芯片组P55,接口类型LGA1156

    通过Intel官方Lynnfield核心示意图来看,处理器与芯片组之间居然没有使用QPI、而是通过DMI总线相连。要知道QPI总线带宽高达25GB/s,而DMI仅有2GB/s。

Intel官方的这张示意图让很多人产生误解

    事实上在Lynnfield核心内部,除了整合了内存控制器外,Intel连PCI-E控制器也整合了进去(因此上图显卡直接与CPU相连),这就相当于整颗北桥都被CPU吃掉了,连接CPU与北桥的QPI总线自然也不会幸免。如此一来,CPU将直接与“南桥”相连,他们之间的总线叫做DMI。

Lynnfield内部整合了QPI总线,但已被锁定,可以通过超外频提升

    也就是说,Lynnfield内部还是整合了QPI总线的,虽然只有一条,这一条QPI总线用以连接CPU核心部分与PCI-E控制器部分。Bloomfield核心的QPI总线频率可以随便超,而Lynnfield核心的QPI被锁定,其实没有任何关系,因为QPI的唯一用途就是连接北桥,内存走的是直连通道已经不经过QPI总线了,因此超频QPI不会有什么性能提升。

一代产品三种架构!酷睿i系列CPU解析

    P55是单芯片设计的芯片组,其本质上就是一颗南桥,功能和ICH10R没有太大区别,既不支持SATA3.0也不支持USB3.0,而且南桥中的PCI-E通道是落后的1.0版本。要知道Lynnfield核心内部整合的PCI-E 2.0通道只有16条,只能满足单显卡或者双显卡的需要,此时如果用户有需要使用高速的扩展设备(比如USB3.0扩展卡)的话,P55南桥提供的PCI-E 1.0接口就成为了最大瓶颈。

    为了缓解这一瓶颈,一线主板厂商不得不整合第三方PCI-E桥接芯片,将P55当中的多条PCI-E 1.0通道组合起来使用,这种方法让主板成本增加不少。

Lynnfield核心Core i7 8XX和i5 7XX系列CPU的特点总结:

    在CPU核心部分,Lynnfield与Bloomfield可以说没有任何区别,它最大的特点就是外围模块:双通道DDR3内存、整合PCI-E控制器,只支持双x8带宽的双卡互联。

    i7 8XX和i5 7XX的唯一区别是超线程,i5被人为的屏蔽了HT功能,四核心四线程,并行计算性能损失不少,但单核效能不变,因此非常适合游戏玩家。

    由于CPU整合了整颗北桥的关系,P55芯片组其实就是一颗南桥芯片,再加上少了一条内存通道,因此Lynnfield+P55平台的整体功耗要比Bloomfield+X58平台低很多。

    整套平台成本较低、加上超低的功耗和发热,Lynnfield+P55平台成为了主流中高端玩家最喜爱的配置。

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