Sandy Bridge微架构

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。

Sandy Bridge: Sandy Bridge is the codename for the microarchitecture used in the "second generation" of the Intel Core processors (Core i7, i5, i3) - the Sandy Bridge microarchitecture is the successor to Nehalem microarchitecture. Intel demonstrated a Sandy Bridge processor in 2009, and released first products based on the architecture in January 2011 under the Core brand.