Sandy Bridge微架構

title: 技术特点.
content: Intel Sandy Bridge微架构的研发主要由Intel的以色列分公司的研发中心负责,原先Sandy Bridge代号为『Gesher』(希伯来语中意为『桥梁』)。后来为避免让人联想到以色列已解散政党『Gesher political party』,遂改为现在的代号名称。研发计划组由Intel副总裁罗恩·弗里德曼领导并管理。2009年9月在Intel开发者论坛上,Intel展示了使用Sandy Bridge微架构的工程样品处理器,展示的工程样品处理器为A1步进,并运作于2.0GHz的时钟频率上。
title: 快取.
content: 与Intel Nehalem微架构的相近,L1快取仍为每核心64KB(32KB资料快取+32KB指令快取),L2快取每核心独占256KB,内建共享式L3快取,最高可达20MB。
title: 多执行绪/超执行绪.
content: 部分型号的处理器(如Core i3、Core i7等)会继续沿袭超执行绪技术,最高可达8核心,16执行绪。
title: 融合显示核心.
content: 在Intel Nehalem的制程改进版Intel Westmere上分立的显示芯片和CPU芯片的设计,在Intel Sandy Bridge上以GPU和CPU完整融合进一块芯片上的设计所取代,而且在Intel Sandy Bridge上显示核心将与CPU共享L3快取,显示核心官方中文品牌名称为『核芯显卡』(仅中国大陆)。流动平台的处理器均采用这种设计,而这种设计在桌面平台仅见于LGA1155平台。
title: 硬件视讯加速.
content: Intel在Sandy Bridge上新增了Intel Quick Sync Video(快速视讯同步)技术,支援硬件加速视讯编码/解码。
title: 北桥.
content: 延续Intel Nehalem的设计,内存控制器和PCI Express控制器整合于CPU核心中,而且在Sandy Bridge上,内存控制器的效能进一步提升,每个内存通道每时钟周期支援两次存取操作。
title: 总线.
content: 仍然使用QPI/DMI总线,但处理器内部则改为环形总线(Ring Bus)的形式,单向传输位宽为256位元。处理器上各核心、GPU、快取、内存控制器、PCI Express控制器以及各种在处理器上的输出输入控制器等均以环形总线连接。
title: 核心.
content: 对分支预测器的设计进一步优化,扩大微码解码器快取。电源和效能管理方面Turbo Boost(涡轮加速/睿频)则升级为2.0版本。
title: 指令集.
content: 提升处理器运算超越函数的效能,优化AES加密效能(AES指令集)和SHA-1切细效能;新增256位元指令集AVX指令集,增强矢量运算能力和浮点运算能力。
title: 芯片组、处理器插座.
content: Intel为Sandy Bridge微架构的处理器推出了6系列消费级芯片组和C200系列企业级芯片组。处理器插座也顺势更变:桌上型平台、服务器平台、工作站平台的为LGA 1155、LGA 2011、LGA 1356(仅服务器、工作站平台);行动平台的为BGA 1023/Socket G2、BGA 1224以及rPGA988B。
title: CPUID和步进.
content: 几乎所有的Sandy Bridge微架构的单核、双核甚至是四核的处理器都使用了同样为 0206A7h 的CPUID。这些资讯使得不能由CPUID直接识别处理器型号,但仍可以透过PCI配置空间来识别。后来极致效能/服务器平台的Sandy Bridge-E,最高可达八核心十六执行绪,无整合显示核心的处理器则使用 0206D6h 和 0206D7h 的CPUID。详细的资讯如列表所示:
title: 芯片组缺陷.
content: 2011年1月31日,Intel突然发布关于6系列芯片组的召回通知,原因是PCH芯片组上SATA控制器的瑕疵。  这个SATA控制器的问题,在于其SATA 3Gbps连接埠会随时发生故障而使主板失去与硬盘机等设备的连线,尽管不会造成资料丢失等严重后果,而且SATA 6Gbps连接埠并没有这个问题。Intel认为这个瑕疵仅会使5%的使用者在使用3年后才会出现问题,但尽管如此,重度输出输入负载会使这个问题更早暴露出来。  出现该问题的6系列芯片组批次属于正式发售的B2步进版本,原来的工程样品并没有发现该问题的存在。Intel事后也迅速停止了B2步进版本的6系列芯片组的生产,改为生产经过电路修正后的B3步进的6系列芯片组。对主板厂商和OEM主机厂商,对于已出货的B2步进批次,Intel给予采购厂商有偿退换B3步进批次的产品,召回和退换行动由2011年2月14日开始,截止至2011年4月,在Intel确认已回收完所有B2步进批次的6系列芯片组以后。在销售终端方面,主板厂商(例如华硕、技嘉等厂商)以及OEM品牌主机厂商(如DELL、HP等)则停止销售并回收在架的产品,由于Intel的召回行动并没有针对消费者,所以这些厂商有的自身出资为使用者更换问题主板,有的则对问题主板使用者提供技术支援(但可以选择自行与厂商联系更换)等。  由于芯片组的瑕疵,使得日后Sandy Bridge微架构处理器的销售受到了一定影响,毕竟要使用Sandy Bridge微架构处理器必须使用6系列/7系列(2011年第四季度推出)的芯片组,对于Nehalem微架构的5系列芯片组Intel则不予支援。尽管如此,新架构处理器的发布照常进行,并没有受到影响。问题被公布以后的两个星期,一些问题芯片组仍有少量出货,但主板厂商却要接受Intel的一系列条款,保证没有使用者遇到芯片组出现问题的情况出现。
title: 限制.
title: 超频.
content: Intel从Sandy Bridge微架构开始,处理器与PCH芯片组、芯片组与各系统总线之间统一使用DMI总线连接,而且还把系统总线(包括USB、SATA、PCI、PCI-E、CPU核心外频、内存控制器等)的时钟频率统一由PCH芯片组内建的时钟频率发生器(DMICLK)产生,基准为100MHz,不再外加时钟频率发生器CK505 External。在处理器的倍频被锁定的情况下,提升时钟频率只能通过提升基准时钟频率,在Sandy Bridge微架构上,由于一改变基准时钟频率(DMI总线时钟频率)就会连带改变所有系统总线的时钟频率,而部分系统总线(如SATA、PCI-E)并不能承受更高的时钟频率,致使基准时钟频率的提升空间被大大限制(仅能提升5%至7%),尽管DDR3系统内存的时钟频率倍率没有限制。为照顾超频使用者,Intel也顺势推出了不锁倍频的K/X系列处理器,允许使用者可以调整出超过Turbo Boost最大倍频的倍频值,但最高倍频仍限制在57x。而在Sandy Bridge-E平台,限制相对放宽,Intel在BIOS/EFI中提供了几个基准频率的值以供使用者选择。  在2010年的IDF上,Intel曾展示了一块未知型号的基于Sandy Bridge微架构的处理器,在风冷情况下稳定运作在4.9GHz上。
title: 芯片组.
content: 在6系列芯片组中,全线均采用LGA1155之处理器插座。H6X系列型号的H61芯片组不支援RAID,H67和H61不支援超频(即使是不锁倍频的K系列处理器),但支援核芯显卡显示输出;而P6X系列不支援核芯显卡的显示输出;只有Z68支援超频。  2012年中期推出的7系列全系列芯片组,除了供Intel Ivy Bridge使用以外,还可与Intel Sandy Bridge相容,其中的Z7X型号的芯片组支援超频。而2011年后期发布的供Sandy Bridge-E处理器使用的X79芯片组,采用LGA2011插座,无显示输出支援。
title: 继任微架构.
content: Intel依照Tick-Tock策略,于2012年发布Sandy Bridge微架构的制程改进版Ivy Bridge;而2013年Intel将会发布全新的Haswell微架构,取代现行的Sandy Bridge以及Ivy Bridge。

Summary: Sandy Bridge,或简称SNB(英特尔官方简称)或沙桥(中国大陆的网友或玩家一般使用的简称),是Intel研发的中央处理器微架构之代号,2005年开始研发,是为Intel Nehalem微架构的继任者。2009年Intel公开展示使用Sandy Bridge微架构的处理器样品,2011年1月正式发布,仍然使用Intel Core系列处理器作为首发产品。Sandy Bridge微架构的处理器均使用32纳米平面双栅极晶体管的制程。依照Intel的『Tick-Tock』策略,继任的Intel Ivy Bridge微架构是Intel Sandy Bridge微架构的制程改进版。Intel Ivy Bridge使用22纳米3D三栅极晶体管制程。2011年第四季度Intel展示使用Ivy Bridge微架构的处理器样品,并宣布于2012年中期陆续发布基于Ivy Bridge微架构的处理器。

Intel-Sandy-Bridge-Mikroarchitektur: Die Intel-Sandy-Bridge-Mikroarchitektur ist eine von Intel entwickelte Mikroarchitektur, auf deren Basis erste Modelle im Januar 2011 vorgestellt wurden. „Sandy Bridge“ basiert teilweise auf den Vorgängerarchitekturen „Core“ und „Westmere“, wobei einige Elemente noch aus der Netburst-Architektur stammen. Intel selbst verweist auf Sandy-Bridge-Prozessoren als „2nd Generation Intel Core Processors“ und auf Ivy-Bridge-Prozessoren als „3rd Generation Intel Core Processors“.