酷睿

Intel Core（中文：英特爾酷睿）是英特尔旗下的中央处理器系列，专门面向中高端消費者、工作站及硬件爱好者。酷睿处理器于2006年开始发售，旨在取代当时面向中高端市场的奔腾系列处理器。酷睿系列的问世标志着英特尔旗下各型处理器的市场范围被重新界定：原有的奔腾系列和赛扬系列依次下调为入门级与低端处理器，而至强系列则专供服务器、工作站甚至超级计算机等专业设备使用。 Core系列旗下的处理器家族包括：Core X系列、Core i9、Core i7、Core i5以及Core i3。 尽管酷睿系列名下产品并不能保证彼此之间存在一致性或连续性，但该品牌处理器大体上都十分相似。 最早以酷睿系列名义发售的处理器是65纳米工艺移动处理器Core Solo和Core Duo Yonah，这两款处理器均采用32位元指令集，于2006年1月开始投入市场。不过尽管这两款产品以“Core”命名，但它们的技术实际上源自于1995年至1998年推出的奔腾Pro系列，和后来的酷睿系列处理器完全不同。 第一款桌面型酷睿2处理器代号为“Conroe”，采用x86-64指令集与65纳米双核心架构，于2006年7月推出市场。該處理器基於全新的酷睿微架構，雖然時脈大大降低，但在效率方面和性能方面有了重大改進。从这一时期开始，在深度流水線和資源混亂的執行引擎上維持每個週期的高指令（IPC）一直是英特尔酷睿系列產品的固定任務。 2008年11月，英特尔推出了采用Nehalem微架构的酷睿i7处理器，该产品被视为继“Bloomfield”处理器后的又一大突破。其主要優勢來自重新設計的I/O和儲存系統，這些系統具有新的Intel QuickPath Interconnect和集成的內存控制器，可支持三通道的DDR3內存。最初推出的是高階Core i7，隨後推出Core i5和Core i3。 隨後的性能改進趨向於增加新功能大於深遠的改變，例如在2011年1月首次發佈32納米的Sandy Bridge上添加了Advanced Vector Extensions指令集擴展。發展也慢慢對虛擬化提供更好支持，以及向更高級別發展。 通過諸如英特爾主動管理技術之類功能的不斷發展來實現系統集成和管理功能。 自2019年以來，英特尔開始基於四個酷睿產品線出售處理器，包括入門級i3、主流級i5、高等級i7和發燒級的i9。 最初的Core品牌是指Intel的32-bit移动双核x86CPU，源于Pentium M处理器。Intel Core处理器系列使用了增强版本的Intel P6微架构。其微架构也被称为“Enhanced Pentium M”。Intel Core处理器是其后继产品——64位Intel Core微处理器架构（商标名称为Core 2）CPU的先驱。Intel Core品牌处理器包括两个分支：Duo（双核）与Solo（即Duo处理器，但其中的一个核被停用，用来替代Pentium M品牌的单核移动处理器）。 英特爾於2006年1月6日推出了Core品牌，並推出了首款低功耗雙核32位元的Yonah移動處理器。 它的雙核佈局非常類似於兩個互連的Pentium M處理器，封裝為單芯片（片）矽芯片（IC）。Core處理器的32位微體系結構與其名稱相反，與Pentium M處理器的共同點與後續的Core 2處理器的64位元Core微體系結構更為相似。 儘管英特爾從2006年1月開始進行重大品牌重塑，但一些公司繼續銷售帶有標記為Pentium M的Yonah處理器。 Core系列也是第一款用作Macintosh的Intel處理器。Core Duo是第一代MacBook Pro的處理器，而Core Solo則出現在Mac Mini系列中。Core Duo標誌著Apple在整個產品線上向英特爾處理器轉變的開始。 2007年，英特爾開始將用於主流移動電腦的Yonah處理器打造成奔騰雙核，（與桌面64位核心微架構CPU奔騰雙核不同。） Core Solo （產品代號80538）使用與Core Duo相同的雙核芯片，但只有一個活動核心。根據需求，英特爾可能還會簡單地禁用其中一個內核以Core Solo價格出售芯片，這比新增一個單獨的系列減少不少的工作量。 英特爾採用了之前與486處理器相同的策略，其中早期的486SX實際上是由486DX而來的，只是FPU被禁用。 Core Duo（產品代號80539）包含了兩個內核，2MB的L2緩存，一個控制L2緩存和FSB的总线仲裁。 Core的後續版本是Core 2的移動版本，核心使用了由2006年7月27日發布的Intel Core微架構的。移動版Core 2標誌著英特爾統一桌面和移動產品線。不像第一款Core僅針對筆記本電腦（儘管有一些小型和一體式台式機，如iMac和Mac Mini，也使用了Core處理器），Core 2處理器均能用於台式機和筆記本電腦。 不同於上代的是，Core 2是64位元的處理器，支持Intel 64。新的Core 2 Duo將板載緩存量增加了兩倍，達到6 MB。Core 2還為單核和雙核芯片引入了四核性能提升，稱為Core 2 Quad以及極致版的Core 2 Extreme。所有芯片均採用65 納米工藝製造，2008年採用45 納米工藝，支持前端總線速度範圍為533 MHz至1600 MHz。 此外，所有採用45納米光刻技術製造的Core 2處理器增加了SSE4.1支持，從而提高了速度。 Core 2 Solo，於2007年9月推出，為Core Solo的繼承者。作為僅有5.5 W的超低功耗移動處理器。最初的U2xxx系列“Merom-L”使用了Merom芯片的特殊版本，CPUID號為10661（型號22，步進A1），只有一個核心，也用於一些賽揚的處理器上。後來的SU3xxx採用較小的μFC-BGA 956封裝，屬英特爾CULV系列處理器的一部分，卻包含與雙核相同的Penryn芯片，只是其中一個核在製造期間被禁用。 大多數桌面和移動Core 2處理器型號都是Core 2 Duo的，在Merom，Conroe，Allendale，Penryn或Wolfdale芯片上都有雙核心。它們具有廣泛的性能和功耗，從相對較慢的超低功耗Uxxxx（10 W）和低功耗Lxxxx（17 W）版本開始，到性能更高的Pxxxx（25 W）和Txxxx （35 W）移動版和Exxxx（65 W）桌面型號。 名稱中帶有'S'前綴的移動Core 2 Duo處理器採用更小的μFC-BGA 956封裝，可以構成更緊湊的筆記本電腦。 名字中更大的數字通常指更好的性能，性能好壞取決於核心和前端總線頻率以及L2緩存的大小，這些都是特定的。Core 2 Duo處理器通常在芯片的特定步進中使用2,3,4或6 MB的完整L2緩存，而在製造期間減少緩存量作為賽揚或奔騰雙核銷售給低端消費市場。一些低端的Core 2 Duo型號禁用了英特爾虛擬化技術等功能。 Core 2 Quad 是多芯片模塊，由兩個類似Core 2 Duo的芯片組成，形成一個四核處理器。這使得在相同頻率下的性能提高了一倍。 最初，所有Core 2 Quad都是Core 2 Duo桌面處理器的版本，Kentsfield架構是來自由Conroe和Yorkfield的Wolfdale架構，但後來Penryn-QC被添加為移動雙核Penryn的高端版本。 Xeon 32xx和33xx的處理器大多數和台式機的Core 2 Quad處理器相同，可以互換使用。 Core 2 Extreme是Core 2 Duo和Core 2 Quad的極致版本，通常具有更高的頻率和未鎖定的倍頻，這使得它們對超頻用家特別有吸引力。這與標記為Extreme Edition的早期奔騰處理器類似。Core 2 Extreme的價格遠高於普通版，通常為999美元或更高。 隨著Nehalem微體系結構於2008年11月發布，英特爾為Core推出了三種新命名方案。分別為Core i3，Core i5和Core i7。名稱不再與核心數量等特定技術功能相對應。相反，該品牌現在從主流（i3），中階（i5）到高端性能（i7），被分為英特爾處理器評級中的三星（i3）、四星（i5）和五星（i7）。（入門級賽揚為一星，奔騰為兩星）。所有Nehalem微架構的處理器共同特性包括集成的DDR3內存控制器、及處理器上的QuickPath Interconnect或PCI Express和Direct Media Interface，取代了所有早期Core中使用的老化的四泵浦前端總線。這代的處理器每個核心都具有256 KB L2緩存，以及高達12 MB的共享L3緩存。由於新的I/O互連，前幾代芯片組和主板不再能夠與Nehalem微架構處理器使用。 隨著Core 2退役，英特爾希望Core i3成為處理器系列的新入門產品。第一款Core i3處理器於2010年1月7日推出。 第一款Nehalem微架構的Core i3是基於Clarkdale微架構的，集成了GPU和雙核。同樣的處理器也可作為Core i5和Pentium，只不過配置略有不同。 Core i3-3xxM處理器是基於Arrandale微架構（Clarkdale桌面處理器的移動版本）的。它們類似於Core i5-4xx系列，但時脈較低和沒有Turbo Boost。根據英特爾常見問題解答，i3不支持ECC內存。根據主板製造商Supermicro的說法，如果Core i3處理器與服務器芯片組平台（如Intel 3400/3420/3450）一起使用，則支持使用UDIMM進行ECC。當被問到時，英特爾證實，雖然英特爾5系列芯片組僅支持Core i5或i3處理器的非ECC內存，但在3400系列芯片組的主板上使用這些處理器，它就能支持ECC內存。其他公司有限數量的主板也支持採用英特爾酷睿ix處理器的ECC; 華碩P8B WS就是一個例子，但它不支持非Windows Server下的ECC內存。 使用Nehalem微架構的第一款Core i5處理器於2009年9月8日推出，作為早期Core i7（Lynnfield核心）的主流變體。Lynnfield微架構的Core i5處理器具有8 MB L3緩存，DMI總線速度為2.5 GT/s，支持雙通道DDR3-800/1066/1333內存並禁用超執行緒。具有不同功能集（超執行緒和其他時脈）的就成為了Core i7-8xx和Xeon 3400系列處理器出售（不同於基於Bloomfield微架構的高端Core i7-9xx和Xeon 3500系列）。英特爾推出了一項名為Turbo Boost技術的新功能，可最大限度地動態提高速度，加速性能以匹配求苛刻的應用程序和工作負載。 Core i5-5xx移動處理器名為Arrandale（基於32納米Westmere縮小的Nehalem微架構），在2010年1月發布。Arrandale處理器集成了圖形功能，但只有雙核。Core i5-5xx處理器中L3緩存減少到3 MB，而Core i5-6xx使用完整緩存。Core i5-6xx是桌面版的Clarkdale微架構。它啟用了超執行緒和完整的4 MB L3緩存。 根據英特爾：Core i5桌面處理器的桌上型主板通常不支持ECC內存，但Core i3部分中有限ECC支持的信息也適用於Core i5和i7。 Core i7，使用於Nehalem，Westmere，Sandy Bridge，Ivy Bridge，Haswell，Broadwell，Skylake和Kaby Lake等微架構和多個桌上型和筆記本電腦的64位元x86-64處理器系列。Core i7品牌面向桌上型和筆記本電腦的商業和高端消費市場。 英特爾於2008年底推出了基於Nehalem微架構的Bloomfield四核的Core i7處理器。2009年，發布了新的Core i7，新Core i7包括了Lynnfield（基於Nehalem微架構）的桌面四核處理器、Clarksfield（基於Nehalem微架構）的四核移動處理器和在2010年1月加入Arrandale（基於Nehalem微架構）的雙核移動處理器。Core中的第一款六核處理器是於2010年3月16日推出Nehalem微架構的Gulftown。常規Core i7和Extreme Edition都標榜為英特爾處理器評級中的5星。 在該品牌的前三個世代中，Core i7的家族成員使用兩個不同的系統級架構，因此有兩個不同的插座（例如，LGA 1156和LGA 1366的Nehalem）。在每一代中，性能最高的Core i7處理器使用與該代中端Xeon處理器相同的插槽和QPI的架構，而性能較低的Core i7處理器使用Core i5相同的插槽和PCIe/DMI/FDI架構。 “Core i7”是Core 2的繼承者。英特爾表示，因為英特爾未來會發布更新產品，所以他們打算用綽號Core i7幫助消費者決定購買哪種處理器。 2011年初，英特爾推出了Sandy Bridge的新型微架構。這是Core處理器微架構的第二代。它保留了Core i3/i5/i7，並推出了新型號。最初的Sandy Bridge處理器包括雙核和四核變體，這些處理器都使用單個32納米，包含了處理器和集成圖型處理器核心的裸片，不同於早期的微架構。所有Sandy Bridge微架構的Core i3/i5/i7處理器的編號都是四位數的。對於移動版本，功率不再能夠通過後綴的一個或兩個字母確定，而是編為處理器的編號。 從Sandy Bridge開始，英特爾不再根據核心數量，插槽或預期用途來區分處理器的代號；它們都使用與本身微架構相同的代號名稱。 2011年1月20日發布。第二代Core i3系列直接替代了2010年的“Clarkdale”Core i3-5xx和“Arrandale”Core i3-3xxM型號。因為是新的微架構，所以需要新的插座和芯片組。Core i3的功能基本沒有改變，包括缺乏對Turbo Boost和AES-NI的支持。與Sandy Bridge微架構的Celeron和Pentium處理器不同，Core i3系列確實支持新的AVX。 這是全新英特爾處理器系列的入門級處理器。 2011年1月，英特爾在CES 2011上發布了基於Sandy Bridge微架構的新型四核Core i5處理器。2011年2月推出了新的雙核移動處理器和台式機處理器。 第二代Core i5系列桌上型處理器主要是四核的（除了雙核Core i5-2390T外），還包括集成顯卡，結合了早期Core i5-6xx和Core i5-7xx的主要功能線。 四位數型號的後綴表示已解鎖的倍頻（K），低功率（S）和超低功率（T）。 桌上型處理器現在都有四個非SMT內核（像之前的i5-750）（i5-2390T除外）。DMI總線以5 GT/s的速度運行。 移動版的Core i5-2xxxM處理器都是像先前的Core i5-5xxM系列，擁有雙核和超執行緒芯片，並與該產品線共享大部分功能。 Sandy Bridge微架構的Core i7具有最多的L3緩存和最高的時脈。大多數的Core i7與其較小的Core i5非常相似。四核移動Core i7-2xxxQM/XM處理器遵循之前的“Clarksfield”Core i7-xxxQM / XM處理器，但現在還包括集成顯卡。 Ivy Bridge是英特爾開發的22納米工藝的第三代處理器系列的代號。移動版本的CPU於2012年4月發布，隨後於2012年9月推出了桌上型處理器。 Haswell是第四代Core處理器的微架構，於2013年發布。 Core X 系列 Broadwell是第五代Core處理器的微架構，於2014年9月6日發布，並於2014年底開始出貨。它是第一款使用14納米製程的產品。此外，移動處理器於2015年1月推出，桌上型的Core i5和i7處理器於2015年6月發布。 Skylake是第六代Core處理器的微架構，於2015年8月推出。作為Broadwell系列的後續產品，它採用相同的14納米製程並重新設計。然而重新設計的製程具有更好的性能以及更低的功耗。英特爾還禁用了非K處理器超頻。 Kaby Lake是第七代Core處理器的微架構，於2016年10月推出移動型和2017年1月推出桌上型。隨著新一代的微架構，英特爾決定不使用他們的“tick-tock”製造和設計模型生產Kaby Lake的微架構。Kaby Lake處理器也是採用與Skylake類似的14納米製程生產。 Kaby Lake採用改進的14 納米工藝（14FF +），具有更快的CPU時鐘速度，時鐘速度變化和更高的Turbo頻率。 除了這些過程和時鐘速度的變化之外，很少有CPU架構從Skylake改變，導致相同的IPC。 Kaby Lake採用全新的圖形架構，可提高3D圖形和4K視頻播放的性能。 它增加了原生HDCP 2.2支持，以及H.264，HEVC Main和Main10 / 10-bit以及VP9 10-bit和8-bit視頻的固定功能解碼。硬件編碼支持H.264，HEVC Main10 / 10-bit和VP9 8-bit視頻。硬件不支持VP9 10位編碼。 現在支持OpenCL 2.1。 Kaby Lake是第一款支持奔騰桌上型處理器SKU超執行緒的核心架構。 Kaby Lake還配備了第一款支持超頻的i3。 桌上型Kaby Lake處理器的功能： LGA 1151 插座 DMI 3.0和PCIe 3.0接口（H110晶片組僅支援DMI 2.0） 支持雙通道內存DDR3L-1600 1.35 V（最大32 GiB）或DDR4-2400 1.2 V（最大64 GiB） 共有16個PCIe通道 Core處理器支持AVX2指令集。 Celeron和Pentium品牌只支持SSE4.1 / 4.2 顯示晶片基本時脈為350 MHz 沒有L4緩存（eDRAM） 發布日期為2017年1月3日 Coffee Lake 是第八代英特尔酷睿微架构，于2017年10月推出。为纪念Core架构发布10周年的产品，Coffee Lake 这一代产品的核心数量增加， 虽然具有类似前几代的每时钟性能，但与前几代产品相比，性能得到一定改善。 * 超线程 技术可以使一个核心执行两个线程。 Coffee Lake具有与Skylake / Kaby Lake相同的CPU核心和每MHz频率。 特性包括: 再次改进制程 （"14納米++")，具有更高的晶体管栅极间距，可实现更低的电流和更多的晶体管，从而实现更高的峰值功率和更高的功率（以芯片面积和空闲功率变大为代价）。 Coffee Lake 只能使用300系列的（主板）芯片组，100和200系列的（主板）芯片组不再支持。 增加 L3 快取 （根据核心数） 提高（睿频）时钟频率（clock speeds），仅i5和i7系列。（最高可增加200 MHz） 提高 iGPU 时钟频率50 MHz DDR4 内存可支持2666 MHz（i5和i7） 以及 2400 MHz（i3）;不再支持 DDR3 内存 Whiskey Lake微架构，是繼Kaby Lake Refresh和Coffee Lake之後第三次使用14++納米製程的微架构代號。英特爾於2018年8月28日發布了Whiskey Lake低功耗移動處理器的可用性。英特爾尚未公佈此微架构是否包含針對Meltdown / Spectre類漏洞的硬件緩解措施等各種來源包含衝突的信息。（非正式公布，Whiskey Lake具有針對Meltdown和L1TF的硬件緩解措施，而Spectre V2需要軟件緩解措施以及微代號/固件更新。） 與Kaby Lake Refresh相比的架构變化 與Coffee Lake相同採用14++納米製程 增強了睿频（300–600 MHz） 14納米PCH 原生USB 3.1 Gen 2支持（10 Gbit/s） 集成了802.11ac 160 MHz Wi-Fi和藍牙5.0 英特爾Optane Memory 支持 *B0步进的 i3-8100 和 i3-8350K 实际属于"Kaby Lake-S" 系列 第9代Coffee Lake處理器於2018年第四季度發布。它們針對了某些Meltdown/Spectre漏洞的硬件緩解措施。 這一代是歷史上首次支持高達128GB 内存的處理器。 即使F後綴的處理器沒有顯示晶片，英特爾也為這些處理器設定了相同的價格。 * 有评测显示 Core i9-9900K 可能超过 140W 功率. Cannon Lake（前稱Skymont）微架构，是以Kaby Lake微架构的10納米管芯收縮的微架构。 隨著芯片的縮小，Cannon Lake是英特爾“過程-架構-優化”執行計劃中的新工藝，是半導體製造的下一步。Cannon Lake是第一個包含AVX-512指令集的主流處理器。 與上一代AVX2（AVX-256）相比，新一代AVX-512的數據寄存器寬度加倍，寄存器數量加倍。由於寄存器增加了寬度，這些增強功能將使每個寄存器的浮點運算次數增加一倍，並且寄存器的總數也增加一倍，從而使理論性能提高到AVX2的四倍。 英特爾在CES 2018上宣布，他們已於2017年底開始運送移動Cannon Lake的處理器，並將在2018年提高產量。可惜沒有進一步的細節被披露。 AVX-512指令集擴展 英特爾首款10納米製程技術的處理器 Ice Lake微架构是第十代微架构的代號，代表了對上代Kaby Lake/Cannon Lake處理器的增強（如Intel的過程，微架构，優化執行計劃中所指定）。 隨著Cannon Lake成功地從14納米轉移到10納米製程後，一些人認為英特爾將在10納米上發布Ice Lake。與此相反，洩漏消息指Ice Lake採用新的14納米++++製程，最终采用10纳米制程。 Ice Lake將成為第一個具有矽片內緩解功能的英特爾處理器，用於緩解2017年發現的硬件漏洞Meltdown/Spectre。這些側通道攻擊利用分支預測對推測執行的使用。利用漏洞可能導致處理器洩露緩存內的私人信息，利用該漏洞，攻擊進程不需以定時攻擊的形式就能偷取到電腦內的資料。 以相同时脈和內存配置運行的2015 Skylake相比，IPC平均增加了18％ L1快取：32KB / 48 KiB；L2快取：512 KiB 動態調整2.0，可讓處理器保持更長的睿频時間 六個新的AVX-512指令子集：VPOPCNTDQ，VBMI2，BITALG，VPCLMULQDQ，GFNI和VAES 加強了人工智能和英特爾深度學習 具有多達64個執行單元的11代顯示晶片（4K@120Hz, 5K, 8K 輸出） 可變速率陰影（Variable Rate Shading） 具有顯示壓縮串流功能的DisplayPort 1.4a，HDMI 2.0b 高達1.15 TFLOPS的性能 兩個HEVC 10位編碼：兩個4K60 4:4:4串流同時進行或者一個8K30 4:2:2串流 10納米+晶體管 支持DDR4-3200和LPDDR4X-3733的新型內存控制器 集成Wi-Fi 6（802.11ax） Thunderbolt 3支持 Comet Lake是繼Whiskey Lake之後的第四次使用 Skylake 14納米改進製程的微架构。英特爾於2019年8月21日宣布低功耗移動的Comet Lake處理器。 睿频頻率增加 支持LPDDR4x-2933內存 支持Wi-Fi 6 多達十核心；酷睿系列處理器全面支援超執行緒 睿頻頻率增加 Tiger Lake是英特爾第11代酷睿移動處理器的代號，採用英特爾第三代10奈米製程製造，基於Willow Cove微架構。Tiger Lake將取代上一代的Ice Lake系列移動處理器。英特爾於2020年8月5日宣布，該公司將於2020年9月2日通過網路直播正式推出Tiger Lake。 在2021架構日活動中，首次公布了该代架构在PC平台上使用大小異質核心（Intel稱之為P-core與E-core）的设计架构，类似ARM平台的Big.LITTLE大小異質核心机制，Intel将「小核」命名為效率核心（Efficient-core），「大核」稱為效能核心（Performance-core），“小核”会被用于处理后台低运算量的任务，以此实现降低能耗，“大核”用于前台或高运算量的任务而保证性能。Windows 11最早适配该架构的CPU，实现了相应的任务调度机制。之后Linux核心计划在版本5.16也对此进行适配并修复部分异常问题。 此系列處理器採用英特爾第三代10奈米製程製造，採用兩個全新的核心微架構，分別為高效能的大核心Golden Cove與高能耗比的小核心Gracemont的架構。Alder Lake將取代上一代的Tiger Lake系列移動處理器。由英特爾在2021年10月27日發佈，2021年11月4日正式推出，非K系列處理器在2022年1月4日正式推出。 存档副本. 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