天生悍将！32nm双核四线程新酷睿评测

酷睿改朝换代! 32nm双核四线程i5评测
泡泡网CPU频道1月5日 继45nm Lynnfield Core i7/i5四核上市不久后，我们终于将要迎来了Intel首次集成GPU核心的全新32nm Clarkdale双核处理器，涵盖Core i5、Corei3、Pentium三大系列。
回想去年年底，英特尔正式发布Nehelem架构酷睿i7处理器，由此拉开了全新架构的转换，随着酷睿i7/i5的相继发布，新架构在09年逐步的走向了普及。眨眼一年过去，32nm工艺已经蓄势待发，面着全新的工艺，英特尔全新产品的新功能/高性能即将再次向玩家们体现。

Intel首批发布的产品32nm Clarkdale产品包含了具备Nehalem架构最低端的奔腾G6950以及中端主流的酷睿i3/i5等一系列产品。由此，酷睿家族将全面向新架构/新制程转换。从定位上看，这一系列产品均为中端主流产品，由此我们实是不难看出英特尔对32nm技术普及的决心，同时英特尔也一改以往发布全新工艺产品从高至低的思路，将尝鲜的权利更多的给予了普通消费者。
Clarkdale处理器出现代表着一个新时代的开始，以往占率整体PC市场7成的整合芯片组，将会逐渐在市场上消失，就像手机之前的传呼机一样，逐渐成为历史上的一个形容词。近日，我们收到了Clarkdale处理器其中较高端的一款i5 661，让我们先睹为快，通过详细的测试来为玩家详细解答，整合GPU的处理器性能表现到底几何?
新酷睿优势之一：延续Nehalem架构
新酷睿必杀武器之一：延续Nehalem架构性能卓越
Intel的“Tick”-“Tock"钟摆模式一直在有规律地进行着，在“Tock”阶段全新Nehalem架构的Core i7/i5发布后，Intel又进入了“Tick”阶段，那就是对Nehalem架构进行优化与制作工艺的更新，Westmere架构便由此诞生了。

新32nm酷睿i3/i5处理器之所以敢称与顶级的四核酷睿i7拥有相同的血统，这主要是因为他们都源自Nehalem架构。如果将酷睿i7视作Nehalem架构的原生四核版的话，那么着酷睿i3处理器就是Nehalem架构的原生双核版，不过架构名称改为Westmere架构，相比Nehalem架构最大的改进除了32nm制作工艺外，还有多支持了7组指令集。与以往稍有不同，这次新制作工艺与架构没有率先用在旗舰级的产品Core i7上，而是直接在用主流级的Core i3/i5上，让更多用户能率先体验到最新产品。

不仅如此，Westmere架构相比Nehalem架构主要改进是提供了7组新指令集的支持，分别是6组AES指令集和1组Carryless multiply指令，主要用于加密、解密运算。AES指令集用途较广，提供了快速的资料加密及解密运算功能，大大提高了资料的安全性及保密性，在未来的家用与商用PC上，AES将派上用场。
新酷睿优势之二：32nm工艺领袖群伦
新酷睿必杀武器之二：32nm工艺业界技术领先
Intel并没有把最新的32nm制作工艺率先用到旗舰级的Core i7上，而是直接运用到主流级的Core i3/i5，成为率先步入32nm的CPU处理器。
制造工艺永远是高性能芯片的参照标准之一，在更高的制造工艺下，在相同的单位面积下可以容纳下更多的晶体管，而晶体管数量的增多直接体现在了性能的提升方面。同时由于单位体积的减小，以及新材料的大量应用。更为先进的工艺制程下制造的芯片产品耗电量以及发电量也会得到很好的控制，这也是为什么新一代工艺制程的产品会比前一代产品在功耗上有很好表现的原因之一。

32nm工艺已经提及多次了，在这里我们还是简单的再来回顾一下，采用高k+金属架构栅极的45nm制程技术取得巨大成功之后，英特尔再接再厉推出了采用第二代高k+金属栅极的32纳米制程技术，目前已接近量产。这种新制程技术将用来制造英特尔Nehalem微体系架构的32nm版本-Westmere。


    据Intel英特尔高级院士Mark Bohr透露，32nm制程技术的基础是第二代高k+金属栅极晶体管。英特尔对第一代高k+金属栅极晶体管进行了众多改进。 在45纳米制程中，高k电介质的等效氧化层厚度为1.0nm。而在32nm制程中，此氧化层的厚度仅为0.9nm，而栅极长度则缩短为30nm。

晶体管的栅极间距每两年缩小0.7倍——32nm制程采用了业内最紧凑的栅极间距。32nm制程采用了与英特尔45纳米制程一样的置换金属栅极工艺流程，这样有利于英特尔充分利用现有的成功工艺。这些改进对于缩小集成电路（IC）尺寸、提高晶体管的性能至关重要。采用高k+金属栅极晶体管的32nm制程技术可以帮助设计人员同时优化电路的尺寸和性能。


Intel已经成功完成了32nm制程的研发工作，并且是业界第一家可以演示运行的32nm处理器的厂商，它采用第二代High-K和金属栅极晶体管技术，九个金属铜和Low-K互联层，其中的关键层会在Intel历史上首次应用沉浸式光刻技术，无铅无卤素，核心面积可比45nm减小大约70％，在性能方面提高超过22%以上。
新酷睿优势之三：内置45nm工艺GPU
新酷睿必杀武器之三：内置高性能45nm工艺GPU
新Core i3/i5与以前的CPU有很大区别，因为不再是由一个CPU核心封装而成，它是由一个CPU与一个GPU封装而成。CPU部分是一款双核CPU，采用32nm制作工艺，基于最新的Westmere架构；而GPU部分则是采用45nm制作工艺。

全新Core i3/i5的GPU部分采用45nm制作工艺，架构仍是沿用Intel的GMA整合显示核心架构，在G45自带的GMA X4500上进行了加强优化，使其拥有更高的执行效率。

特效方面支持DX10，但仍不支持AA模式。包括每组Mathbox的Execute Unit数目由5个提升至6个，令Execute Unit数目由15个增加至18个，Unified Execution Unit的Cache容量同时也进一步提升，以满足Execute Unit数目上升的需要。此外，Clarkdale在数学计算法则作出了部份改良，这方面将会在OpenGL绘图程序中获得明显的效果。

在细节规格方面，Clarkdale的图形核心可以支持MPEG2、VC-1及H.264（AVC）的1080P高清解码，同时还增加了Dual Stream双流硬件解码能力，可以同时支持两组1080P高清播放。同时在Post Processing预处理方面，增加支持Sharpness功能及xvYCC运算，输出方面支持两组独立HDMI高清输出，并追加12Bit Color Depth 。音效方面，则增加了Dolby TrueHD及DTS-HD Master Audio输出支持，以迎合HTPC高清应用需要。
新酷睿优势之四：回归超线程技术
新酷睿必杀武器之四：超线程技术双核变四核
超线程技术（简称HT），最早出现在2002年的Pentium 4上，它是利用特殊的硬件指令，把两个逻辑内核模拟成两个物理芯片，让单个处理器都能使用线程级并行计算，进而兼容多线程操作系统和软件，减少了CPU的闲置时间，提高CPU的运行效率。基于Nehalem架构的Core i7再次引入超线程技术，使四核的Core i7可同时处理八个线程操作，大幅增强其多线程性能。

奔腾4时代的特有HT超线程技术在Nehalem架构时代重磅回归

原本酷睿i3/i5双核处理器开启超线程后可以四路并驱
如今的32nm酷睿i3/i5依然引入超线程技术，使双核可同时处理四个线程操作，最明显的优势是可以公开的抗衡对手的三核产品，甚至可以拥有挑战一般四核处理器的能力。超线程技术只需要消耗很小的核心面积代价，就可以在多任务的情况下提供显著的性能提升，比起完全再添加一个物理核心来说要划算得多。
新酷睿优势之五：全集成设计效率提升
新酷睿必杀武器之五：全集成设计效率提升
从严格意义上来讲，拥有内置GPU酷睿i3/i5处理器的集成度相比45nm酷睿i5甚至i7处理器都要更进步了一些，虽然在性能方面两款差距较大。但是酷睿i3处理器内部完全整合的北桥功能就是连顶级酷睿i7都无法企及的。

酷睿i3处理器基于Nehalem微架构作出改良，因此同样具备模组化设计，Intel i3处理器的X86运算核心共有两组处理器核心， 4MB三级缓存，利用QPI连接内置GPU核心。

除了内置GPU外，CPU核心内建内存控制器及PCI-E控制器，其实说穿了，就是新i3/i5处理器把北桥芯片直接封装在处理器内。此外依旧是沿用IMC技术（整合内存控制器技术）而放弃了传统的FSB概念，取而代之的是QPI与DMI总线。这样的好处是充分提高了内存带宽，进一步提高了CPU对内存的控制能力，同时提高了处理器性能。
简单区分Corei7/i5/i3全家族处理器
扫清误区：简单区分Intel Corei7/i5/i3全家族处理器！
去年11月发布的Core i7-900系列处理器我们已有些了解，它的核心代号为Bloomfield，另外还有核心代号为Lynnfield和Clarkdale的产品，Lynnfield又划分为Corei7 800和Core i5 700两个系列，Clarkdale也细分为Core i5 600和Core i3 500两个系列。

Lynnfield和Clarkdale核心的处理器相比于Bloomfield，另外一个比较明显的不同是整合了PCIE 2.0控制器，在Intel P55/P57主板上可以支持1x16和2x8的模式。而Clarkdale处理器更有整合显示核心的版本，其中Core部分会使用32nm制程，而GFX单元使用45nm制程，整合有GFX单元的Clarkdale需要Intel H55/H57芯片组支持。

从普通用户来看，Core品牌处理器分为i7/i5/i3三个系列，非常简单明了，但实际上呢，Core i7和Core i5又各有两种核心版本，用户要真正区分各系列的细同可能还真会头晕。

在Core i7中分为i7-900和i7-800系列，i7-900为Bloomfield核心，支持三通道内存模式，采用LGA1366接口，与外部芯片组的连接总线为QPI，除此之外，其它Core品牌处理器均采用LGA1156接口，与外部芯片组的连接总线为DMI。i7-800系列为Lynnfield核心，只支持双通道内存模式。Core i7都是四核心八线程的。

全新酷睿处理器一览表
在Core i5中分为i5-700和i5-600系列，i5-700为Lynnfield核心，四核心，不支持HT，i5-600系列为Clarkdale核心，只有两个核心，L3 Cache也只有4MB，但支持HT，也就是两核心四线程，Core i5都只支持双通道内存模式。Core i7和Core i5均支持Turbo Boost技术。Core i3目前只有一个系列，Core i3-500系列，采用Clarkdale核心，也是两核心四线程的，L3 Cache只有4MB，支持双通道内存模式，但它不支持Turbo Boost技术。
Core i7/i5/i3间最粗略的区分方法：8线程的均为Core i7，四线程且支持Turbo Boost技术的则为Core i5，不支持Turbo Boost的就是Core i3了。
全新32nm酷睿i5/i3产品定位分析
全新内置GPU核心的32nm酷睿i7/i5/i3产品定位分析
在前面我们也已经说了，此次发布的32nm Westmere家族中首批产品为Clarkdale，这些处理器内部都将集成图形核心。意味着Intel开始将以酷睿为核心，面向高中低端市场分别衍生出Core i7、Core i5、Core i3。因此酷睿2双核、酷睿2四核、酷睿2至尊版将逐渐淡出，也预示着“酷睿2”时代的终结。奔腾、赛扬、Atom(凌动)继续存在，面向入门级桌面市场和上网本、智能手机等移动领域。

        定位高端的酷睿i7系列：支持超线程、睿频加速技术及三通道内存技术
Core i7中分为i7-900和i7-800系列，i7-900为Bloomfield核心，支持三通道内存模式，采用LGA1366接口，与外部芯片组的连接总线为QPI，从目前上市的i7-900分为i7-920/940/965/975四个型号，都是由主频高低来区分；除此之外，其它Core品牌处理器均采用LGA1156接口，与外部芯片组的连接总线为DMI。i7-800系列为Lynnfield核心，只支持双通道内存模式，目前上市的i7-860/870。Core i7都是四核心八线程的。


定位中端的酷睿i5系列：支持超线程及睿频加速技术
首先来看看酷睿i5系列，之前上市了Lynnfield核心i5-750，四核心不支持超线程技术，即将发布的酷睿i5系列共有四款产品，分别是i5-650、i5-660、i5-661及i5-670，产品根据主频和GPU频率的不同而有所区分，双核支持超线程技术。值得注意的是，酷睿i5-661同i5-660的频率功能完全一致，仅仅是GPU频率上有所不同，其中酷睿i5-661的GPU频率高达900MHz，理论上成为了目前集显性能最强的一款产品。
定位主流的酷睿i3系列：支持超线程，不支持睿频加速技术
酷睿i3处理器共有两款，分别为2.93GHz主频的酷睿i3 530和3.06GHz的酷睿i3 540，这两款产品除主频不同外其他参数均相同。酷睿i3处理器与当前的高端45nm酷睿i7处理器系出同门，均为Nehalem架构。不过核心数量被精简为两个，三级缓存为4MB，同时制程提高到了32nm。喜人的是，酷睿i3处理器加入了对超线程技术的支持，可以最高支持4个线程任务。不过，酷睿i3并没有加入对睿频技术的支持，用户要想体验到超频的乐趣的话，还是需要手动来实现的。
定位入门的奔腾系列：不支持超线程，不支持睿频加速技术
在产品线中，还有一款定位于入门级别的产品，奔腾G6950，其仅仅具备两颗核心，不支持超线程技术和睿频加速技术，三级缓存被精简至3MB，同时也仅仅能够支持1066MHz的DDR3内存。在GPU方面，奔腾G6950也是有所精简，仅仅达到了533MHz的频率。


可以看出，Intel 此次在中低各个产品线都有着非常丰富的规划，这无疑为消费者们带来了非常多的选择，同时未来根据酷睿的产品命名，玩家也能非常方便的区分产品的定位，方便了选择。
32nm Core i5 661工程样品实物曝光
32nm Core i5 661工程样品曝光：
此次参与我们测试的处理器是酷睿i5-661，其基于Westmere架构，研发代号为Clarkdale，它是全球首款集CPU与GPU功能于一身的CPU，也是我们迄今为止所知的整合GPU频率最高的一款处理器产品。



Intel Core i5 661的CPU部分是基于双核心设计，通过超线程技术可提供四个线程，采用最新的32nm制作工艺，频率为3.33GHz，外频133MHz，倍频为25x。集成的显卡核心频率达到了900MHz,相对普通的I3系列集成GPU的733MHz,要提高167MHz。

图左为45nm i5 750四核背面、图右为45nm i5 661双核背面

Core i5-660及Core i5-661在处理器规格上完全相同，区别在于图形核心频率，整个Core i5-600系列的图形核心频率为733MHz ，但Core i5-661则被提升至900MHz，让图形性能相比其他型号更高，但换来的也是较高的功耗，整个Core i5-600系列的处理器TDP为73W，但Core i5-661则为87W 。而且Core i5-600整个系列均支持VT-x 、VT-d 、TXT及AES-N指令集功能，唯独Core i5-661并不支持VT-d及TXT功能，Intel的处理器产品规划确实很有意思。


如果把目前市场上Intel三类处理器放一起对比的话，就非常直观了，Core i5虽然看上去和Core i7非常相似，实际大小却与目前的主流Core 2完全相同。整合三通道内存控制器，使得i7的针脚(触点)数大增，删掉一条通道后i5比i7少了210根，但还是要比Core 2多很多。
MATX设计 Intel原厂H55主板亮相
Intel原厂H55主板亮相
Intel这款H55主板采用MicroATX板型设计，延续I厂稳定设计风格，可以支持32nm双核Core i5、Core i3以及Pentium G6950，由于处理器集成图形核心，所以它的应用需求非常的多样，比如针对商用、HTPC等等。


因为主板预计搭配的Clarkdale采用32nm工艺，虽然外加了一颗图形核心，它的功耗也不会太高，所以这款主板的供电设计采用了4相供电结构，足以应付处理器的稳定运行。

提供完整的视频输出接口

支持最高8G DDR3 1333内存
H55与H57、P55同属最新的IbexPeak芯片组架构，由于处理器本身集成了GPU图形核心，而显示单元则是整合在PCH芯片中的，所以需要一条单独的通道与PCH芯片中的显示单元连接，因此H55芯片与CPU间会另外有FDI（Flexible Display Interface）接口，将CPU中的图形单元处理好的图形输出到显示设备。
注： H55的CPU插座很有创意
另外值得一提的是，LGA1156的插座既不同于LGA1366也不同于LGA775，安装方式很独特：

i5处理器接口与core2接口大小相当
LGA1366虽然比LGA775大很多，但实际上CPU的安装方式是完全相同的，而LGA1156插座就很有创意了，紧扣CPU的方式设计的很巧妙，安装力度更小、方式更加简单，但紧密程度感觉不如LGA1366。
Core i5 661睿频加速原理解析：
Intel Core i5 661睿频加速原理解析：
同为出自Nehalem血统的酷睿i5 661一样拥有Turbo Mode技术，一项根据TDP动态调节个别核心频率的技术。我们知道随着处理器的核心增加对处理器的超频就变得更困难了，特别是有的处理器的频率本身就很高。当多核处理器在执行某些单线程任务的时候多核心可能没有太大的用武之地，如果提升某个或者某两个核心的频率对这样的任务来说就变得更加有效了。

正是由于Nehalem的特殊设计，使得它有一个很重要的技术，对用户来说也很有实用性，那就是Turbo Boost技术，它能让内核运行动态加速。可以根据需要开启、关闭以及加速单个或多个内核的运行。如在一个双核的i5处理器中，如果一个任务是单线程的，则可以关闭另外一个内核运行，同时把工作的那个内核的运行主频提高，这样动态的调整可以提高系统和CPU整体的能效比率。
在提升到Turbo频率之前，PCU功耗控制单元是要进行侦测的，以保证TDP不会超过额定的范围。也就是说Turbo Boost技术相当安全可靠，它最大限度的发挥了CPU的能力，而这一切都是自动实现的，对于很多普通用户来说，可以得到实实在在的好处。


我们在测试中也验证了Core i5-661的Turbo频率，在BIOS设置为Auto的情况下，通过运行单线程WINRAR，Core i5-661便会自动从原来的25x倍频提升到27x倍频，此时核心频率达到了3.6GHz；运行多线程WINRAR时，Core i5-661便会自动从原来的25x倍频提升到26x倍频，此时核心频率达到了3.46GHz。

平台介绍：i5双核挑战i5四核/酷睿2双核
测试平台介绍：i5双核挑战i5四核/酷睿2双核
本次测试以i5-661为主，同级别产品i5-750和酷睿E8400辅助评测，并通过柱状图方式进行性能描述，可以呈现出同价位产品间的性能差距，最后，为了成绩的更加直观，分别进行整体成绩计算汇总对比。
PCPOP.COM泡泡网DIY评测室
硬件系统配置
处理器
Intel 32nm Core i5
32nm 酷睿i5 661 4M L3
关闭 HT/Turbo（双核双线程/3.33GHz）
32nm 酷睿i5 661 4M L3
开启 HT/Turbo（双核四线程/3.46GHz-3.6GHz)
Intel 45nm Core i5
45nm 酷睿i5 750 8M L3
关闭 Turbo（四核四线程/2.66GHz）
45nm 酷睿i5 750 8M L3
开启 Turbo（四核四线程/2.8GHz-3.2GHz）
Intel 45nm Core 2
45nm 酷睿2 E8400 6M L2
（双核双线程/3.0GHz）
主板
Intel平台：Intel H55 DDR3
Intel平台：微星 X48 DDR3
硬盘
西部数据  (250GB, 7,200 RPM, 16M)
内存
金士顿4G DDR3 1333
显卡
ATI HD5870
（核心频率850MHz  显存频率4800MHz）
电源 散热器
TT 650P (额定550W) / 九州风神黑虎鲸（金尊版）
显示器
ASUS 24寸
软件系统配置
操作系统
Windows 7 64BIT
驱动
AMD/ATI Catalyst 9.12
虽然i5-661内置GPU核心，但是由于涉及到不同类型的CPU比较，因此依旧采用独立显卡HD5870，进行测试CPU基准成绩，避免造成CPU性能瓶颈。至于i5-661内建的GPU性能最后将会独立测试完成。
测试中我们选择了i5-661关闭/开启睿频和超线程技术分别测试，而i5-750不支持超线程，因此只选择了开启/关闭睿频来分别测试，至于E8400采用了默认频率进行。




 
测试平台主板：Intel H55     测试平台主板：微星X48
 
显卡为AMD最顶级的HD5870/内存为4G金士顿DDR3 1333
为了不使测试平台的其它部分作为瓶颈，在系统方面采用了最新的Win7 64bit为测试平台，对于64bit测试软件有较好的支持，内存方面为4G标准的双通道DDR3 1333内存；而在硬盘方面由于没有瓶颈限制，只使用了西部数据单碟250G硬盘进行测试。
wPrime：超线程四核不敌真四核
● 理论运算对比测试
◎ wPrime 性能测试
wPrime是一款通过算质数来测试计算机运算能力等的软件（特别是并行能力），但与Super Pi只能支持单线程不同的是，wPrime最多可以支持八个线程，也就是说可以支持八核心处理器。

这是一款取代SuperPi的新一代的纯计算软件，不但加入了对多核的支持，而且算法更优，可以准确的反应出产品的运算性能,测试多核处理器性能比SuperPI更准确。


目前CPU市场基本都是双核起步，因此用户已经开始意识到衡量CPU的性能不再仅仅是CPU单一核心的性能，所以具有多线程运算的wPrime也越来越受欢迎。软件测试原理依旧是测试CPU整体的计算能力，i5-661与i5-750虽然都可以运行四线程，但是由于i5-661只是双核模拟四核心，所有成绩上相比i5-750落后不少，至于关闭超线程的i5-661双核和E8400相比，性能已经不可同日而语，新架构带来的性能提升，远非酷睿2所能比拟。
Fritz：四线程双核i5性能提升明显
◎ Fritz 10 Benchmark 性能测试
这是一款国际象棋测试软件，但它并不是独立存在的，而是《Fritz9》这款获得国际认可的国际象棋程序中的一个测试性能部分。由于国际象棋的运算大致仍旧是依靠电脑CPU的高速处理能力，将每一个可能的走法以穷举算法预测，从中选择胜算最大的最佳走法。所以用它来衡量对比不同的PC系统中CPU的多线程运算能力也是有参考价值的。


Fritz这款国际象棋引擎模拟器，测试的是CPU的AI算法运算能力，在默认情况下，软件是根据核心的数量，自动设置线程数，测试中明显多核优势明显，目前多线程的软件越来越多，核心数量是决定性能的重要因素，至于i5-661的四线程对于性能提升也十分明显，而双线程下由于主频高，相比E8400也稍有领先。
CrystalMark：核心数量决定性能
◎ CrystalMark 2004 R3性能测试
CrystalMark 2004是一款综合测试工具，可以测试包括：CPU (ALU和FPU)、内存、磁盘（硬盘）、图形卡，你可以整体测试你的机器性能或者是分类选择你需要测试的部分。CrystalMark 2004测试完成后会生成一个详细的测试报告，测试结果你可以选择保存为TXT或HTML格式。



在算数处理器逻辑运算和浮点运算中，性能表现完全取决于主频、架构、核心数量。软件检测的是多核处理器中每个核心之间的协同工作性能，此项数值的大小可反映出多核处理器平台中每个核心到芯片组进行内部数据交换的带宽，当然其运算所体现出来的是处理器的最大吞吐量，因此得出的结果都是最大理论值测试，即便是i5-750主频虽然低，但是四核四线程性能还是领先661双核四线程 。

内存带宽是拥有内存控制器CPU的强项，基本处于压倒性的优势，较大领先幅度，也说明集成内存控制器的优势所在，因此上代酷睿2 E8400成绩偏低。至于i5 661落后于i5-750可能源于内存控制器的整合差异造成的，i5-750的直连效率更高。
CineBench R10：i5-661单核性能出色
◎ CineBench R10 性能测试
CineBench使用针对电影电视行业开发的Cinema 4D特效软件引擎，可以测试CPU和显卡的性能。Maxon公司表示，相对于之前的9.x版，R10版更能榨干系统的最后一点潜能，准确体现系统性能指标。最新R10版，支持XP、vista、MAC等，最高支持16核。
  


一直以来，Intel处理器都独霸渲染性能时代，新架构下i5更是异军突起，无论是单核性能还是多核优化，都领先上代产品，而i5-661凭借高主频在单核性能上甚至超过了i5-750，并且超线程性能提升也比较明显。