Penryn

Intel基於45納米技術處理器的開發代號。

Penryn

Penryn

採用了45納米高-k製造技術(採用鉻合金高-K與金屬柵極電晶體設計)，並對酷睿微體系結構進行了增強。其中，即將於下半年推出的Penryn家族有6款產品，包括台式機處理器(雙核和四核)、移動處理器(雙核)，以及伺服器處理器(雙核和四核)。面向更高端伺服器多處理系統的處理器目前正在研發之中。雙核處理器中的矽核尺寸為107平方毫米，比英特爾目前的65納米產品小了25%，大約僅為普通郵票的四分之一大小，為添加新的特性、實現更高性能提供了更多自由空間。同時，由於減少了漏電流，因而可以降低功耗，新一代處理器能夠以相同甚至更低的功耗運行，全新的特性：快速Raidix-16除法器、增強型虛擬化技術、更大的高速快取、分離負載高速快取增強、更高的匯流排速度、英特爾SSE4指令、超級Shuffle引擎、深層關機技術、增強型動態加速技術、插槽兼容等。這些新特性使得Penryn能在性能、功耗、數字媒體套用。

Penryn具體參數

IntelCore2QuadY8XXX("Y"指核心代號“Yorkfield”)
低端處理器：
主頻2.13GHz(外頻266MHz*倍頻8)4MLv2快取FSB1066MHz45nm製程
中端處理器：
1.主頻2.33GHz(外頻333MHz*倍頻7)8MLv2快取FSB1333MHz(外頻333MHz*4"四線並發技術")45nm製程
2.主頻2.67GHz(外頻333MHz*倍頻8)8MLv2快取FSB1333MHz45nm製程
高端處理器：
1.主頻3.0GHz(外頻333MHz*倍頻9)12MLv2快取FSB1333MHz45nm製程
2.主頻3.33GHz(外頻333MHz*倍頻10)12MLv2快取FSB1333MHz45nm製程
至尊版：
　主頻3.66GHz(外頻333MHz*倍頻11)12MLv2快取FSB1333MHz45nm製程

採用了45nm製作工藝　

高-K金屬柵極技術示意圖

英特爾45納米處理器材用量人高-K金屬柵極技術，使得電晶體漏電量更低，提高轉換速度；電晶體數目大約是65nm技術的兩倍，從而將性能和功效提升至新水平。處理器採用45納米生產工藝製造，有助於提升個人電腦的運算速度，降低耗電量，延長電池續航時間，在保護環境的同時，其更小的體積也使得電腦可以設計得更加時尚、輕巧。

電晶體數量大提升

Penryn所需晶原片

英特爾共發布了16款Penryn處理器，主要面向伺服器和高端PC。這些產品採用了更先進的45納米生產工藝，其中最複雜的一款擁有8.2億個電晶體。英特爾上一代產品主要採用65納米生產工藝，最複雜的一款處理器擁有5.82億個電晶體。隨著生產工藝的不斷提升，英特爾可以在處理器上部署更多電晶體，從而提升處理器性能，並降低生產成本。

提高產品性能

英特爾酷睿2微架構的核心架構特性包括：英特爾寬區動態執行：

更寬：一個完整的4道寬超標量流水線可在每時鐘周期以恆定速率獲取、解碼、執行和返回4條完整的指令，而前一代的英特爾酷睿雙核處理器只能處理3條完整的指令。

更深：快取尺寸大小最佳化了有效的指令數，允許處理器深入監測程式流以發現能夠並行執行的指令。

更快：效率最佳化過的流水線，通過提高頻率同時提高每時鐘周期內發布的指令數，改善了非常短且高效的14級流水線的架構的關鍵路徑。

更智慧型：宏融合將通常使用的指令序列，融合為單條指令以供執行，減少了內部資源需求並且增加了每時鐘周期的指令數，這樣可以返回5條指令，而以前完成同樣的工作只能返回4條指令。

最高達6MB的L2二級快取

移動處理器二級快取的重要性不言而喻，Penryn處理器把處理器的二級快取增加到了6MB，更有效地提高了性能。

Intel 45nm技術代表了目前最高科技

改變原料

英特爾表示，其新一代處理器已經不再使用鉛作為原料，預計到2008年將停止使用鹵素。通過這些舉措，英特爾處理器對於環境的危害將大大降低。英特爾新型處理器的一個最大特點是採用了鉿，可以有效地解決電泄漏的問題，使處理器功耗效率提升了30%。隨著電晶體的體積不斷縮小，電泄漏也更加嚴重，導致處理器發熱和功耗過大的問題日益突出。從某種程度上講，電泄漏已經成為阻礙處理器性能進一步提升的瓶頸。

新技術新指令

Penryn

英特爾數字企業集團主管史蒂芬·史密斯(StephenSmith)表示，Penryn處理器的最大功耗不會超過120瓦。將於明年第一季度上市的Penryn筆記本處理器的功耗為25瓦，而當前65納米筆記本處理器的功耗為35瓦。據史密斯稱，Penryn處理器加入了用於加速圖像處理和高清晰視頻編碼的新指令。同上一代產品相比，Penryn處理器的視頻和圖形性能有40%到60%的提升。得益於硬體的增強，虛擬機的性能也提升了75%。英特爾將於今年11月開始發售12款新型四核Xeon5400伺服器處理器，主頻在2GHz到3.2GHz之間，二級快取為12MB。今年12月，英特爾將推出3款雙核Xeon5200伺服器處理器，主頻最高為3.4GHz，二級快取為6MB。此外，英特爾還將推出面向高端遊戲系統的四核Core2ExtremeQX9650處理器。英特爾新型伺服器處理器的售價在177美元到1279美元之間，具體價格取決於型號、主頻、功能等參數，Core2ExtremeQX9650的售價為999美元。英特爾將分階段地推出45納米Penryn處理器。2008年第一季度，英特爾將推出45納米Core2四核和Core2雙核桌面處理器。同一季度，英特爾將推出Core2Extreme和Core2Duo筆記本處理器。英特爾將於2008年發布45納米ultramobilePC處理器，但具體時間尚未披露。

關鍵技術--High--K

high-k閘極電介質和金屬閘極照片

Penryn處理器可以說是當前主流的Core2(Conroe/Merom)系列處理器的後繼產品，在設計上也基本延續了Core2和Core的微架構，不過增大了快取容量(最大為12MB)，此外也增加了CPU指令集SSE4的支持。在製作工藝上Penryn採用了最新的45nm工藝，High-k閘極電介質和門絕緣膜的組合使得電晶體製作技術上有了突破性的發展到目前為止，在過去40年的時間裡門絕緣膜都是由二氧化矽材質，但進入65nm時代後，門絕緣膜的厚度變為1.2nm，雖然厚度上明顯減少，但新問題也出現了就是厚度減少所帶來的閘極電介質漏電增加，這樣在熱能上就產生了浪費的情況。為了解決以上問題，Intel將注意力轉移到採用鉿金屬的high-k閘極電介質，較厚的high-k閘極電介質可以將漏電減少到先前的1/10水平。另外由於high-k閘極電介質與當前的多晶矽搭配工作性能並不十分出色，於是Intel引入了全新的金屬負荷材質與之搭配。據悉high-k閘極電介質和金屬閘極的搭配可以將驅動電流增加20%以上，也就意味著提升了電晶體的效率。另外也可以有效的削減漏電情況，防漏能力約有5倍的提升。不過Intel目前並沒有公布金屬名稱。Intel同時宣布，從2007年下半年開始，採用45nm/300mm的晶原片在D1D(美國俄勒岡州)和FAB32(美國亞利桑那州)率先開始生產，自2008年起還將引入到Fab28(以色列)進行生產。

Penryn讓迅馳平台性能提升

Penryn

按照整個迅馳平台的發展來看，雖然說45nm的Penryn處理器具有不俗的意義，但它依然還是基於SantaRosa的迅馳四平台。這次發布的Penryn處理器共有四款，從型號和參數上很容易可以區別出它們的性能高低。其中T8000系列為採用3MB二級快取的產品，主頻也相對較低；而T9000系列則是新一代Penryn中的高端產品。與之前的T7000系列移動處理器相比，在主頻方面都有所提升。