Intel 4核、4GHz、45nm處理器詳盡評測-ＩＴ浪潮-北方網

　　Intel Penryn 45nm處理器改良。在這裡我先簡單的介紹一下『Deep Power Down Technology』（深度休眠技術）。Penryn 45nm處理器加入全新高級電源管理休眠狀態，可顯著降低閑置期間處理器的功耗，並有效防止晶體管漏電情況。這種休眠狀態就是Deep Power Down（C-6），纔用該技術之後，處理器可以實時清楚一級緩存內的數據，在保存處理器微架構狀態下，關閉內核和二級緩存。此時就算芯片組會繼續進行數據傳輸，但是不會喚醒處理器。同時電壓控制更加智能，只有在內核卻是需要的時候，電壓纔會提高，而內核時鍾和PPL纔會額打開，並重置處理器，把緩存數據從內存中讀回，此時處理器狀態為全部恢復，並可以繼續執行操作指令。

　　Intel給出的解釋是，Deep Power Down模式相比於Enhanced Deeper Sleep模式，可以讓電壓再降低一倍，一級緩存關閉，處理器功耗進而減少最高可達75%，但是喚醒處理器的時間要比Enhanced Deeper Sleep模式多出越50%。

　　但是此時的問題就出現了，由於休眠深度越深，處理器喚醒的能耗損失也就提高，並且所花時間更大，為了彌補這個缺陷，Intel為Penryn 45nm處理器加入了更為先進的智能探測功能，可以更好的確定休眠時間和狀態。如果智能探測技術發現目前不適合采用Deep Power Down模式，那麼只會讓處理器以Enhanced Deeper Sleep模式休眠。

　　在Intel的酷叡2雙核心處理器設計中，每個獨立的核心都有自己的二級緩存，Core微架構透過核心內部的『Shared Bus Router』來共享的二級緩存，例如當一個核心處理完數據並將其存放在二級緩存中時，另外一顆核心便可通過『Shared Bus Router』來讀取另一個核心存放在二級緩存中的數據，這樣的數據讀取和交換速度要遠遠大於通過前端總線進行數據傳遞，而L2 & DCU Data Pre-fetchers及Deeper Write output緩衝存儲器的采用更是加大了緩存的命中率，『Shared Bus Router』和『Bandwidth Adaptation』技術還分別優化了數據傳輸排程和共享前端總線時候的效率。這也是酷叡2架構具有優異性能的一大原因。雖然具有上述這些技術讓酷叡2雙核心架構具有強勁的性能，但是面對通過前端總線進行數據交換的四核心處理器來說，酷叡2架構的性能發揮卻收到了很大的制約。

　　Penryn 45nm處理器的二級緩存容量相比65nm的二級緩存增加了50%，雙核心產品二級緩存容量最大可達至6MB、四核心更是達到了12MB，Intel也是考慮到了四核心的一些限制問題，因此提昇到了24路聯合(24-way set Associative) ，令二級緩存命中率進一步提昇，從而讓性能獲得更好表現。

　　此外，Penryn 45nm處理器加入了名為『增強高速緩存拆分負載功能(Split Load Cache Enhancement)』的全新技術。當需要數據讀取時，如果數據位於兩個不同的高速緩存當中時，將會對在高速緩存中的數據進行拆分，讓一個高速緩存進行數據讀取，其速度要高於數據在兩個高速緩存中進行讀取和處理要快上許多。該技術我們可以看成是酷叡2中高速智能緩存技術的增強版本。

　　在原有的酷叡2處理器可以支持每個周期同時處理4個指令，並且重新使用了較高效率的14層『Pipeline Stages』。

　　Penryn 45nm處理器在原有的架構上對除法器進行了改良，Intel稱其為『Fast Radix-16 Divider快速Radix-16除法器』。改良之後的除法器在運行科學計算、三維坐標轉換和其他數學密集型運算的時候，會帶來比原有高兩倍的運算速度，並可以加速浮點和整數運算的速度。其重要原理就在於，通過Radix-16除法器的采用，使得當面對基數提昇到16的運算時，該功能會每次運算出4位商值，將運算延遲縮短了一倍。