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與65nm Phenom相比,新一代45nm Phenom II最大的變化就是昇級到了45nm SOI沈浸式光刻生產工藝,好處就是主頻更高、功耗更低、集成度更高,特別是三級緩存從2MB猛增到了6MB。那麼這麼大容量的三級緩存有什麼用呢?
Barcelona/Agena集成了4.68億個晶體管,核心(Die)面積大約285平方毫米,Shanghai/Deneb的晶體管增加了62%,多達7.58億個,但核心面積卻減小了9.5%,只有258平方毫米,新工藝的好處可見一斑。
晶體管數量增加如此之多主要就是因為三級緩存的大幅擴容,這部分在整個核心裡的面積比例也從大約六分之一提高到了足有三分之一。
關於三級緩存,AMD的態度是:第一,三級緩存容量在服務器領域的作用更明顯,不過如果服務器和桌面處理器采用不同的架構,必然會提高生產難度和成本,故而帶到了桌面上;第二,在桌面上,三級緩存從2MB增加到6MB可以帶來大約5%的性能提昇,實際測試也證明了這一點;第三,從前邊的數據看出,三級緩存增加了兩倍,但得益於生產工藝的改進,核心面積反而更小了,成本也更低。
Phenom Die示意圖:淺藍色為單個核心與其二級緩存,粉紅色為共享三級緩存。
Phenom II Die示意圖:同上。
熟悉Intel Nehalem Core i7處理器的朋友一定想到了,Intel也使用了同樣的大容量共享三級緩存設計,且容量多達8MB,也佔據了整個核心面積的三分之一左右,不同之處在於Core i7每核心一級緩存和二級緩存只有64KB和256KB,都比Phenom/Phenom II少一半。
有趣的是,同樣基於45nm工藝的Core i7集成了7.31億個晶體管,比Phenom II略少,但核心面積卻稍大一些,為263平方毫米。
Core i7 Die示意圖:四個核心一字排開,與Phenom II的方陣型不同。
Phenom、Phenom II、Core i7、Core 2 Quad對比。