“E”鳴驚人

在三年前的11月18日，英特爾推出了劃時代的Nehalem架構，從那時開始，基于該架構的Core i7 9XX系列處理器以及與之相搭配的X58芯片組便一直占據著英特爾產品線中的旗艦寶座。期間雖然歷經工藝升級，先后推出了32nm Gulftown核心的Core i7 980X/ 990X處理器，但架構本身的停滯不前依然難以滿足用戶對于性能的渴望。

與此同時，在主流產品線上英特爾依然在按部就班地執行著“Tick-Tock”戰略——從Lynnfield到Westmere再到Sandy Bridge——三年時間，工藝與架構的逐步升級帶來了性能的跨越式前進，同步升級的芯片組規格更是將最初的X58芯片組遠遠拋離。然而用戶的需求是無止境的，“高端不高”的處理器性能給消費者的選購造成了不小的困惑，民用市場需要一款真正的旗艦型產品來樹立新的格局。在這個最恰當的時刻，英特爾新一代旗艦級處理器產品“Sandy Bridge-E”閃亮登場了。

百尺竿頭更進一步

從核心的命名就能夠看出，新一代高端處理器與早已發布的面向主流市場的Sandy Bridge產品關系緊密。實際上Sandy Bridge-E（以下簡稱SNB-E）的主體架構基本是Sandy Bridge的延續，而“E”的后綴則很有可能代表“Expand（擴展）”的含義。而在制造工藝方面，SNB-E同樣延續了32nm HKMG工藝（22nm工藝的引入則還需要繼續等待Ivy Bridge處理器的發布）。因此，從架構和制造工藝來看，SNB-E可以說是Sandy Bridge的升級版。

由于底層微架構系出同門，因此SNB-E與SNB從技術特性上來說并無明顯差別。除了因產品定位角度考量而被省略的整個圖形核心之外，包括Simultaneous Multi-Threading（SMT，并發多線程，通常被稱為超線程）技術、Turbo Boost（睿頻加速） 2.0技術、VT/VD-d（虛擬化/設備虛擬化）、SSE4.2/AVX/AEX-NI指令集等均被SNB-E全盤繼承。

相比前輩，SNB-E的變化主要在規格方面：核心線程數量相比于SNB的最高型號Core i7-2600K由4C/8T提升到了6C/12T；終級緩存（Last Level Cache，即通常意義上的三級緩存）從8MB增加至15MB；內存控制器也進步明顯，由雙通道升級為4通道，但支持的最高內存頻率依然維持在1600MHz。SNB-E另外一個重要的變化便是整合了PCI-E控制器，能夠提供多達40條PCI-E總線通道，并可依據實際需求靈活地進行拆分與組合。

從英特爾官方給出的結構圖可以看出，SNB-E的規格仍有潛力。架構圖上兩塊模糊的區域便是兩顆被隱藏的獨立核心，同樣被隱藏的還有5MB終級緩存。盡管如此，想要在桌面平臺看到8C/16T，20MB終級緩存的“超級怪獸”可能性并不大，有消息表明在SNB-E這一架構下，英特爾不會在消費級桌面市場推出8C/16T的產品。究其原因，除了目前應用環境尚無法充分發揮那么多核心與緩存的威力之外，功耗無法得到有效控制恐怕是更為重要的因素。上面提到的Xeon E5由于面向高性能計算市場，所以會包含多款8C/16T、20MB終級緩存的型號，但主頻基本被壓制在3GHz以下，唯一一款達到3.1GHz主頻的E5-2687W則擁有“恐怖”的150W TDP。

劍指高性能計算市場

與SNB產品發布時的規模相比，SNB-E首批發布的型號則只有寥寥三款。命名規則方面，SNB-E采用了新的Core i7-3XXX編號，以示與SNB核心的Core i7-2XXX系列產品有所區別。

最高端的型號為Core i7-3960X Extreme Edition，它擁有6C/12T和15MB的三級緩存，默認主頻高達3.3GHz，睿頻的最高頻率達3.9GHz，官方千顆批發價高達990美元。作為至尊版處理器，Core i7-3960X完全開放超頻選項，外頻、倍頻和電壓均可任意調節，倍頻最高至57x，理論頻率上限達9.5GHz。此外，英特爾還特別為這款處理器定制了新版本的至尊版Logo標識，背景顏色從黑色變為墨綠。

緊隨其后的Core i7-3930K同樣是6C/12T規格，但三級緩存被縮減到12MB，主頻也降低至3.2GHz。型號末尾的“K”字后綴標明了其超頻解鎖版的身份，調節能力與Core i7-3960X完全相同。Core i7-3820則是首批SNB-E中的“入門級”產品，只有4C/8T和10MB的三級緩存，但主頻提升至3.6GHz。不過其動態頻率提升上限依然被鎖定在3.9GHz，未能跨越4GHz大關。此外Core i7-3820雖然與前兩者同期發布，但真正面世則要等到2012年的第一季度。

好馬配好鞍

強悍的規格與性能掩映下是無法規避的巨大發熱量。因此，英特爾也在SNB-E上延續了高端平臺配備特殊設計散熱器的規律。但與LGA1366平臺所采用的側吹+熱管的風冷解決方案不同，英特爾為SNB-E特別提供了水冷套裝Active Thermal Solution RTS2011LC。

RTS2011LC由Asetek設計制造，其原型早已被戴爾、惠普等多家廠商在自己的高端機型中采用。散熱器采用冷頭與水泵整合的一體化設計，便于用戶安裝使用，同時全封閉環境能夠有效地降低冷卻液的揮發率和漏液率，幾乎可以保證全壽命無需更換冷卻液。散熱器配備了標準的12025風扇，轉速范圍為800rpm~2200rpm，支持PWM智能溫控，全速下可提供74CFM的通風量。實際使用發現，該風扇空載噪音很低，即使裸露平臺也不容易察覺到。而高轉速時噪音有明顯增大，不過此時提供的散熱性能值得稱贊。

作為SNB-E的唯一支持平臺，物理形態已經簡化為僅包含PCH單芯片的X79芯片組本應技驚四座，但由于在研發過程中遭遇了重重困難，因此臨近面世時X79芯片組在規格上遭遇了大幅度削減。其中最為引人關注的4組SAS 6Gbps接口及與之相對應的4條PCI-E 3.0通道被完全刪除，10組SATA 6Gbps也縮水為2組SATA 6Gbps+4組SATA 3Gbps。好在具有前瞻性的PCI-E 3.0規格，最終被確定為“芯片組支持”。這意味著廠商能夠自主選擇是否讓X79芯片組主板支持PCI-E 3.0。不過，目前尚未有真正的PCI-E 3.0設備可以使用，所以這個規格也暫無用武之地，因此很多最新面世的X79主板并不支持這一規格。而X79芯片組也沒有對USB 3.0的原生支持，因此備受期待的英特爾芯片組新旗艦X79更像是一顆在PCI-E通道規格方面小有提升的P67/Z68。好在各家主板廠商為了避免同質化而在X79產品上苦心孤詣，推出了諸多或新奇或實用的技術和功能，因此最終產品依然值得高端玩家和硬件發燒友期待。

多線程盛宴

SNB架構的威力我們早已驗證，如今SNB-E將該架構的物理規格推向了32nm工藝下的巔峰，性能百尺竿頭更進一步已是必然，但多出的兩顆核心是否能夠盡數發揮其潛能，則成為我們本次測試之前的最大疑問。

參測的處理器包括SNB-E目前已經上市的兩款型號Core i7-3960X與Core i7-3930K。作為對照組，我們選擇了之前的旗艦型產品Core i7 980X以及SNB的頂級型號Core i7-2600K，方便我們從架構和規格兩個維度來觀察SNB-E帶來的變化。

得益于6C/12T，兩款SNB-E處理器在理論測試中均表現出了超人一等的性能。例如在Sandra 2011與AIDA64的測試中，整數與浮點運算能力均大幅超越Core i7 980X與Core i7-2600K。同時，由于引入了AES-NI指令集，所以大大扭轉了之前頂級平臺加密運算能力不如主流平臺的尷尬情況。4通道內存的性能無疑是理論測試中的重點，兩款SNB-E處理器都沒有讓我們失望，內存帶寬均超過40GB/s，相比對照組產品提升達到1倍左右。

基準測試中，SNB-E平臺同樣表現出了性能的提升。其中Core i7-3930K在PCMark 05的CPU項目中得到13520的高分，相比Core i7 980X和Core i7-2600K分別提升18.6%和6.0%。但Core i7-3930K與Core i7-3960X之間的成績差異卻微小得接近測試誤差量級，同樣的情況在很多測試項目中亦有體現。過于接近的主頻（差距僅有3.1%）以及多出的3MB終級緩存無法在不規則的整數操作中有效提升緩存命中率，有可能是導致此類情況出現的重要原因。

Fritz Chess Benchmark是《Fritz》系列國際象棋程序中所包含的一個性能測試模塊，主要通過計算預測國際象棋的步法來檢測處理器的運算能力。也是目前最為典型的浮點操作測試程序，在版本升級后已經能夠支持12線程運行。Core i7-3960X在此項目的成績相比Core i7-3930K提升8.5%，是此次測試中兩款處理器差距最大的項目。顯然浮點運算中更大的緩存能夠更好地提升數據命中率、減少處理器訪問內存的次數，從而提升了整體運算能力。這也在一定程度上佐證了我們之前的判斷。

測試中我們也可以發現，由于內核微架構基本相同，所以SNB-E產品在單線程性能上與Core i7-2600K相比變化不大。例如在Cienbench R10/R11.5圖像渲染性能測試中，兩款SNB-E產品在單線程渲染的成績與Core i7-2600K基本處于伯仲之間，但依靠核心數量的優勢，在多線程渲染模式中均取得了壓倒性的勝利。Core i7 980X則因為架構方面的劣勢，無論單線程還是多線程均大幅落后，新旗艦的威力由此可見一斑。

實際應用測試中，Core i7-3960X與Core i7-3930K繼續著橫掃一切的勢頭。除了音頻轉換環節因為是單線程應用而無法拉開差距外，兩款SNB-E產品在視頻轉碼、PDF to Word文檔轉換以及圖像批處理操作方面均依靠多線程方面的優勢拉開了與Core i7-2600K的差距。

結論

無論是規格參數還是實際性能，Sandy Bridge-E確實做到了“不鳴則已，一鳴驚人”。依靠架構效率的提升，SNB-E將之前的旗艦平臺遠遠地甩在身后，而規格的變化則令英特爾的高端平臺能夠拉開與主流產品的差距，消費者的選擇也可以更為明晰準確——對于普通消費者而言Core i7-2600K仍然是實惠之選，線程的差距可以依靠超頻來彌補，而X79平臺在面對Z68芯片組時更是無太多優勢可言，但平臺的組建成本卻可謂天壤之別。對價格不甚敏感的硬件發燒友來說，SNB-E平臺絕佳的性能表現顯然無可替代，而且隨著多線程應用環境的成熟，其性能優勢還會進一步彰顯。

從產品本身來看，Core i7-3930K雖然在規格上與頂級的Core i7-3960X存在差距，但實際應用性能卻幾乎一般無二。考慮到前者價格僅有后者的一半左右，哪個更值得選擇不言自明。

另外可以預見到的是，SNB-E架構的壽命將不會像Core i7 9XX系列那般長久，其繼任者Ivy Bridge-E已經出現在英特爾的Roadmap中并確定會在2012年年底登場亮相。好消息是Sandy Bridge-E將延續LGA2011的接口并對X79芯片組完全兼容，因此投資SNB-E平臺將會是十分保值的行為。

責任編輯：王偉wangwei@chip.cn

收稿日期：2011-11-25