每逢年關將近,Intel便會將旗下的桌上型高階系統平台,來個處理器與晶片組的汰舊換新,當然今年也不例外。雖然在大部分消費者眼中,高價格的桌上型高階平台世代交替對他們來說較難沾上邊,不過按照往年的慣例,新推出的高階桌上平台大多是半年後新桌上型主流平台的雛型,所以不但具備領導性象徵意義,也總是吸引電腦玩家的目光與期盼,特別是這次推出的新系統,Intel做了莫大的突破與改變。

迎接QPI,跟FSB說掰掰
以前Intel的桌上型處理器與北橋晶片之間的匯流排系統,採用FSB前端匯流排架構(Front Side Bus),最高在FSB 1,600MHz時,可以達到的12.8GB/s的傳輸頻寬。不過FSB是採用Shared Bus共享傳輸架構連接,在傳輸量大的時候難免會遇到資料塞車的瓶頸,擴充彈性也不盡理想,因此Intel在Core微架構發展成熟的同時,也企圖尋找系統效能突破的解決方案。


QPI(Quick Path Interconnect)是Intel新一代系統匯流排的解決方案,它改採用Point-to-Point點對點傳輸架構。QPI的傳輸方式說穿了和PCI Express與HyperTransport都非常類似,傳輸通道不但各自獨立,而且可以實現雙向多工傳輸,線路擴充上也更加彈性,因此初期QPI的總傳輸頻寬就可達到6.4Gtps,未來據說更將達到10Gtps的目標。

首波支援QPI的Nehalem微架構

為了實現QPI的優勢,Intel將Core微架構加以擴充改良,推出大改版的Nehalem微架構(不過Intel還是將Nehalem視為Core微架構的一支),Nehalem不但採用了QPI作為主要系統傳輸架構,還將原屬於北橋晶片的記憶體控制器,轉移到處理器上,藉此讓記憶體的資料傳輸效能,發揮最大的效益。而Nehalem這樣的作法,不就是AMD K8、K10微架構的寫照嗎?不過對消費者來說也許不是那麼重要,重要的是誰能將效能發揮到淋漓盡致。
另外,Intel還把NetBrust微架構的SMT技術(Simultaneous Multi-threading)找回來,也就是支援HyperThreading超執行緒技術,可以單一處理器同時處理八個執行緒,換句話說,你可以在Windows作業系統的工作管理員中,看到八個處理器使用率的視窗,爽度一流。Nehalem還有個的特殊功能,叫作「Intel Dynamic Speed」(起初叫作Turbo Boost),它可以視處理器各個核心的運作狀態,將處理器自動超頻,甚至只有單一核心運作時,一樣可以將其核心獨立超頻,另外把待機中的核心關閉電源節省耗電,不在只是單純的動態調整處理器頻率而已。


值得一提的是,Nehalem和AMD Phenom處理器一樣,具備L3快取記憶體設計,並採Intel Smart Cache共享式架構,而L2部分則是每個核心各自獨立擁有。最後,Nehalem還幫SSE多媒體指令集增加了多組新的指令,SSE也就順理成章從SSE 4.1變成SSE 4.2。

俗稱”愛老婆”之Intel Core i7處理器

第一波採用Nehalem微架構的處理器是研發代號Bloomfield的「Core i7處理器」,採用45nm原生四核心架構,腳位架構因線路關係由LGA775暴增到LGA1366。Core i7內建的記憶體控制器,首度支援三通道(Triple Channel)DDR3-1066記憶體技術,以單一通道頻寬8.5GB/s計算,三通道總記憶體頻寬可達25.5GB/s,吞吐量相當驚人,不過換句話說,你也要準備三隻DDR3-1066記憶體才行,口袋的小朋友當然會損失不少(當然也可以節省用雙通道就好)。
在快取記憶體方面,每個核心有256KB的L2快取記憶體,也就是256KB×4的設計,共享式的L3快去記憶體則有8MB的容量。而TDP功耗設計沒有因為45nm而降低,均高達130W,還好Speed Setp等相關節電技術都有保留,待機情況下耗電不至於太高才對。


今天發表的Core i7處理器屬於高階桌上版本,共計有「965 Extreme Edition(3.2GHz)」、「940(2.93GHz)」、「920(2.66GHz)」三款,Extreme Edition的QPI頻寬高達6.4GT/s,後兩者則是4.8GT/s。當然Extreme Edition依然保有不鎖倍頻可超頻的設計,算是送給超頻玩家的福利。至於價格方面,依照慣例Extreme Edition版本為999美元,940為562美元,920為284美元,價格差距頗大,以上都是每千顆的單顆報價。
根據最新資料顯示,Intel未來會以不同的腳位架構處理器來區分桌上型市場版圖,LGA1366則是鎖定高階市場,未來將會推出LGA 1156腳位架構來定位中階市場,低階市場則是保留LGA775,而Nehalem也會衍伸出像是不具備QPI或是雙通道的閹割版來與市場對應。

X58晶片組葫蘆裡賣什麼藥?

首波支援Nehalem處理器的晶片組是X58,不過因為記憶體控制器從北橋晶片搬到了處理器上,因此X58能夠著墨的部份只剩下PCI Express部分,X58具備36組PCI Express 2.0線路(Lane),可以拉成「X16+X16+X4」或是「X8+X8+X8+X8+X4」,除了可支援ATI CrossFireX多顯示卡平行運算技術外,Nvidia也在X58推出前緊急宣布SLI技術的授權,因此X58成為第一款支援SLI與CrossFire雙平行運算技術的超強平台。


至於X58搭配的南橋晶片方面,依舊沿用40晶片組的ICH10系列,至於ICH10的功能方面筆者就不再多敘,大家自己去網路上找資料看。(上面的架構圖應該也很一目瞭然)

Intel Core i7處理器平台大觀園
接下來筆者就來向各位介紹這回Intel官方送來的Core i7平台,東西有點多,讓大家一次看個夠。


這就是Intel Core i7 965 Extreme Edition處理器本尊,外觀乍看之下很像先前的Core 2系列處理器。


不過拿來和Core 2 Duo處理器相比,就可以發現到Core i7處理器體積明顯大了許多。


這是Core i7處理器的背面,除LGA 1366的密密麻麻腳位相當壯觀外,Die中間的電阻等相關零件還真不少。


雖然Core i7處理器的TDP是130W,不過Intel官方附給筆者的散熱器,乍看之下和先前的Core 2 Duo處理器沒什兩樣,。


採用銅底鋁鰭散熱片的設計,扣具尺寸與距離事實上比LGA 775稍大一點,所以LGA 775散熱器無法共用。


這是另一個主角,Intel DX58SO主機板,顧名思義是採用X58晶片組,南橋晶片則是ICH10R。


DX58SO主機板的包裝盒,國內捷元有可能代理引進,圖片則是由Intel提供。


LGA 1366的Socket也像大一號的LGA 775,不過四周加了特殊螺絲固定,原來是底部增加金屬片來固定Socket。


除了大一號外,LGA 1366的Socket的安裝方式、順序,和LGA 775一模一樣,底座的右下角有黑色箭頭作為方向標示。


Socket上的針腳仔細一看,有約一半的針腳方向性並不一樣,看來這Socket座的成本又增加不少。


DX58SO主機板的PCI Express插槽採用「X16+X16+X4」的線路設計,其中X4的插槽為通用型,可插X16顯示卡, PCI部份只留了一組。


主機板上設計有外接電源,而且是SATA電源規格形式。


德州儀器的FireWire控制晶片,屬IEEE1394a規格。


BIOS用的可替換式SPI Socket。


音效晶片是瑞昱ALC889 HD Audio Codec。


乙太網路採用Intel自家的GbE晶片。


主機板上的儲存裝置擴充介面,全依賴ICH10R的六組SATA 3Gb/s,完全取消IDE的設計。


靠近背部I/O的地方,還有一組Marvell的SATA控制晶片,用來提供背部I/O兩組eSATA使用。


北橋晶片的散熱器很特別,除了有腳座扣具可以輕鬆拆卸更換外,還有這次針對Core i7平台設計的骷髏標誌。


北橋晶片的散熱器可以外掛一顆風扇加強散熱,而且運作噪音不至於太大。


主機板的背部I/O設計,事實上還有不少空下來可以利用的空間。


Intel還附上了三隻奇夢達DDR3-1066 1GB的記憶體,協助筆者加入Core i7的三通道測試。


還有Intel不久前發表的SSD固態硬碟機,型號是SSDSA2MH080G1GN 2.5”,容量是80GB,不過是工程樣版。

來看Core i7的效能表現
接下來就來看看最壓軸、最新的Intel Core i7處理器與X58平台的效能表現,測試的處理器成績分別有965 Extreme Edition(3.2GHz)、940(2.93GHz)、920(2.66GHz)三款,其中940筆者並沒有拿到處理器實體,而是依照Intel文件建議用965來降頻虛擬,成績部分僅供參考(但既然是Intel建議的,成績應該很有參考性)。另外測試平台中Intel SSD固態硬碟的表現實在太…強了,所以筆者還拿了一顆SATA硬碟另測一組成績供讀者參考,比較能夠接近一般消費者的實際情況。顯示卡則是採用Nvidia GeForce 8500GT。所有的測試都採用預設值,以呈現出Core i7與X58標準的成績數據。

■ Core i7 965 Extreme Edition CPU-Z偵測之資訊如下圖:


■ Core i7 920 CPU-Z偵測之資訊如下圖:


■ 測試成績:


Core i7效能令人刮目相看
從測試成績來看,Intel Core i7處理器果然憑藉著架構上改良的優勢,效能成績再次獲得顯著的提升,縱使965 Extreme Edition的運作時脈為3.2GHz,但仍以驚人的成績再次拔得頭籌,像是Cinebench R10的繪圖時間已經縮短在一分鐘以內,多核心加上HyperThreading的效能相當驚人。
另一個效能提升關鍵就是記憶體成績,將記憶體控制器搬到處理器,加上三通道架構後,頻寬效益提升幅度相當大,以Sisoftware Sandra 2009的記憶體頻寬成績中,平均測得了約17~18GB/s左右的成績,這回連AMD Phenom都得伏首稱臣,如果超頻的話,破20GB/s以上的頻寬應該很有機會。
Intel SSD的效能也是怪物級的表現,PC Mark硬碟相關成績都是以破兩萬多的成績在狂飆,是一般SATA硬碟機的五倍以上效能,甚至在PC Mark Vantage的各項成績中,幾乎都被Intel SSD橫掃到,讓系統各項成績都有越級式的效能提升,如果荷包夠滿,真應該買一顆來玩玩,而且還可以多少減個幾瓦的耗電。
如果硬要挑Intel Core i7處理器的缺點,除了價格外,那麼在全速運作下耗電可能是它的唯一遺憾,總使Nehalem動用了45nm Low-K製程,但塞了記憶體控制器與8MB的L3快取記憶體,讓Core i7系統平台在全速運作時耗電低不下來,與Core 2 QX系列的高階處理器相當,還好Core i7處理器效能更好,這部份相信在未來Intel導入32nm製程後可以獲得解決。不過測試結果中,Core i7的節電技術也發揮相當的作用,在待機時就可砍掉一半的電力下,不得不讓筆者期待起尚未上市的桌上主流版本Nehalem處理器。