英特尔7W IVB处理器背后的“技术”细节解读
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发布时间：2024-02-20 06:10
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时间：2024-12-11 20:36
在今年的CES国际消费电子产品展中，英特尔发布了新一代的Y系列低功耗Ivy Bridge处理器。然而，面对其最低功耗7W的宣传，国外著名科技博客ArsTechnica撰稿人安德鲁·库宁汉姆（Andrew Cunningham）发表了不同看法。他发表分析指出，英特尔在新老产品对比的过程中偷换了概念，新一代处理器的宣传数据使用的是“场景设计功耗”，与过去传统的“热设计功耗”并不相同。以下是文章全文： 在上周结束的CES展中，针对更轻更薄的超极本和平板电脑，英特尔发布了多款低功耗Y系列Ivy Bridge处理器。在展会的主题演讲中，芯片巨人宣称这些新款处理器功耗“仅有7W”，并将它们与目前已经投入使用的U系列CPU直接进行对比，后者功耗为17W。 然而，通过与英特尔发言人进行实际交谈，并且进行独立调查之后，我们发现展会上该公司进行的对比并不科学。在热设计功耗（Thermal Design Power，以下简称TDP）上，新发布的Y系列处理器实际为13W，虽然仍比市面上的现有产品节能，但并没有主题演讲中那么夸张。英特尔所提到的7W功耗，实际是采用一种新测量方法得出的数值，即“场景设计功耗”（Scenario Design Power，以下简称SDP）。 在与英特尔发言人的交谈中，我们了解到，SDP是指处理器在平均负载下的功耗值，虽然它也是芯片研发过程中的一个技术参数，但过去从未在公众场合使用过。从一位英特尔工程师处得到了更为详细的解释后，我们认为，SDP只不过是用来进行市场炒作的一个手段，此次芯片巨人将其作为一个全新概念公之于众，更多是出于营销需要。 关于TDP 要了解本文的主旨，首先要了解TDP。对于英特尔来说，一款处理器的TDP是指在持续负载情况下，CPU散热风扇与鳍片所需要带走的热功率。它与处理器需要消耗的功率，或者能够消耗的功率都没有很大关联，其实际功耗可能高于TDP值，也可能低于它。TDP的存在价值，是为设计处理器散热系统的工程师提供一个参考指标。 在笔记本电脑环境下，CPU主要通过对主频、内核开启数量等参数进行动态调整，从而达到能耗与性能间的均衡。在早期的移动处理器中，芯片仅能在系统闲置时降低主频从而达到节能目的。随着Turbo Boost技术的出现，处理器可在必要的情况下短时间内将主频提升至超过标称值的水平，从而达到尽快完成高负载任务，尽早回到闲置状态，实现更好的节能目标。在Turbo Boost技术上调处理器主频的阶段，TDP值也会随之提高。如果高负载情况持续较长时间，整个笔记本的温度将会逐渐上升。当系统温度过高时，处理器将*缓慢降低主频，直到回到标称TDP值为止。 对于OEM厂商来说，英特尔允许他们设置两种功耗值，从而决定其设备中的处理器在上述情况下的最高运行速度。两种功耗值都以“瓦”（W）作为单位，第一种（PL1）决定了处理器在持续负载情况下的最高主频，第二种（PL2）则决定了处理器在调高主频的时段内允许消耗多少电量。一般来说，前者的数值就等于CPU的最大TDP值。 以功耗17W 的U系列Ivy Bridge处理器为例，英特尔实际为这个系列的产品测试并验证了三个PL1水平，分别为17W（即标称最高TDP值）、20W以及14W。对于后两者，他们并未在任何产品资料中给出明确书面信息，但当某个OEM厂商的散热方案优于或达不到标称TDP要求时，确实存在这两个选择可以使用。这些不同的PL1数值，与芯片巨人在Y系列处理器上所用的SDP概念密切相关。 按英特尔设想，当处理器处于“正常”工作时，它们应该表现为间断提升主频，然后迅即回到闲置状态。此时，无论OEM厂商将PL1值设为哪个水平，同一款CPU的表现应该完全一致。只有设备长期高负荷运行，如进行游戏、编辑图像视频、处理大型数据库等，不同的PL1值才会带来不同的结果：虽然两款笔记本电脑使用同一款CPU，但在高负荷情况下的性能表现却并不一样。 关于SDP 对于CES展会上发布的Y系列Ivy Bridge处理器，英特尔将其最大TDP值从原来的17W变为13W，降低了4W，同时还测试验证了两种更低的PL1水平，分别为10W和7W。但这次芯片巨人并未像以前一样将后面两个数值隐藏起来，他们将最低的7W命名为SDP，公之于众。 在接受我们的采访时，英特尔表示SDP值将仅用于目前和将来的Y系列处理器。在未来一段时间内，对于Ivy Bridge处理器的U系列、M系列以及桌面级产品，英特尔将继续沿用传统的TDP评分。虽然后面几种产品也会进行不同的PL1值水平测试和验证，但这些参数并不会像Y系列芯片一样纳入核心规格文档中来。 不难看出，如此一来，采用Y系列Ivy Bridge处理器的超极本和平板的确可以变得更轻、更薄。但对于消费者来说，在长时间高负荷任务下，某款采用这种处理器的设备性能表现如何也变得难以预测。同样采用Core i5-3339Y处理器的设备，将PL1水平设定为SDP值（7W）和TDP值（13W）将会带来不同的结果：在英特尔设想的“正常”工作状态，不同设备的性能会基本一致，但在游戏或视频编码这样的持续负载任务下，处理器的主频将处于不同水平，导致设备性能也不相同。此外，由于Y系列处理器的SDP值（7W）较TDP值（13W）降低了几乎一半，与U系列产品最低PL1水平（14W）与TDP值（17W）的差距明显要大，其可能带来的性能损耗也会更大。 不过，即使如此，目前的处理器市场恐怕仍将由英特尔主宰。首先，即使Y系列Ivy Bridge处理器的PL1水平设为最低的7W，系统速度仍比Atom或ARM平台要快。其次，随着处理器能耗转换效率的改善，不仅设备会变得更轻更薄，整体性能与续航时间也会变得更佳。最后，即使OEM厂商坚持采用传统的13W TDP值，Y系列Ivy Bridge处理器的性能也会与过去的Sandy Bridge产品类似，而功耗则要优于目前的U系列CPU。对于芯片巨人来说，随着22纳米工艺以及处理器封装技术的日益成熟，一个长期以来的梦想正在逐渐变为现实：创造最为节能的处理器。 同时，更为精细的PL1设定也将带来更为明晰的产品线。毕竟，对于游戏玩家、视频编辑人员或其他对性能敏感的人群来说，可能更加期待的并非超轻超薄的超极本或平板电脑，而是稍显笨重但性能优越的传统笔记本，甚至桌面PC。 在消费者看来，CES展会上英特尔带来的真正麻烦在于，他们又需要学习一个新的技术名词，才能在面对产品测评时保持清晰的判断，才能在购买产品做出正确的选择。在采访中，英特尔并未明确透露，处理器在不同的PL1水平下将采用如何不同的主频，以及产品将有什么不同的性能表现。相反，他们表示，具体结果需要媒体和用户们自行评测。
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