在奔腾时代,我们都知道Intel台式机处理器总存在两大系列产品,一个就是具有完整二级缓存的奔腾系列,另一个则是缓存容量减半的赛扬系列。两个系列产品分别把持中高端与低端市场,在行销方面取得了很大成功。在酷睿2架构中,也存在由L2 Cache容量大小决定的类似奔腾与赛扬的区别。但Intel并没有将其分成两个产品系列,而且在型号命名中没有明显区别,很容易让第一次吃肉的玩家混淆。
在我们的测试中,E6300二级缓存是2M,而E6700二级缓存容量是4M。同时,E6300与E6700的读写控制方式也不一样,这就导致两类CPU在超频细节方面的区别。在具体分析缓存容量对超频幅度的影响之前,我们先来了解酷睿2的缓存架构。

作为 Intel 的新旗舰,Core微架构拥有双核心、64bit指令集、4发射的超标量体系结构和乱序执行机制等技术,使用65nm制造工艺生产,支持36bit的物理寻址和48bit的虚拟内存寻址,支持Intel所有的扩展指令集。Core微架构的每个内核拥有32KB的一级指令缓存、32KB的双端口一级数据缓存,然后2个内核共同拥有4MB的共享式二级缓存。
下图是Core微架构的内核总体架构图。图中各个功能单元用不同的颜色来划分。左上角的紫色单元是取指单元,负责从指令缓存中取出指令并进行分支预测等工作;橙色的部分是解码单元,负责把取出的指令解码,并生成微指令;黄色的部分是微指令缓冲区和微指令调度单元;蓝色的部分是执行单元;绿色的单元是存储单元。

在Core 2 Duo产品线中,二级缓存最少的也有2M,E6600以上规格则达到了PC用处理器中前所未有的4M。如采用65nm制程的Conroe E6300处理器,沿用LGA775接口,得益于核心架构的改进,Core 2 Duo E6300处理器的核心晶体管数量仅为1.67亿;同时,65纳米制造工艺的应用,核心面积得到进一步的降低为111平方毫米。这些都是超频的有利因素。
在Core 2 Duo中,缓存的结构比起以往有很大不同——Core微架构的一级缓存与二级缓存都采用“写回”(Write Back)的存储方式,以64字节为存储单位。而对于NetBurst微架构来说,一级数据缓存采用“写直达”(Write Through)的存储方式,以64字节为存储单位;而二级缓存采用“写回”的存储方式,以128字节为存储单位。而且Core微架构的缓存延迟很短,其一级数据缓存的延迟很可能是2个时钟周期,最多为3个时钟周期。并且,Core微架构中的2个核心的一级数据缓存之间有一条附加的数据通路,使得2个核心可以直接交换一级数据缓存中的数据。Core微架构的存储单元还拥有新的预取器设计,协同共享式二级缓存进行工作。每个核心的一级数据缓存各自拥有多个预取器。而共享式二级缓存自然是共用多个预取器,在运行时,这些预取器根据改进的“Round-Robin算法”把带宽动态分配给2个内核。共享的前端总线也采用类似的方法进行仲裁。

根据以往的经验,在缓存速度与CPU主频速度相同的情况下,较小缓存的处理器相比较大缓存的处理器超频幅度更大。但是在酷睿2中,由于65nm工艺的采用与共享缓存架构,这种影响已经降低很多。
下面分析我们手中的2颗测试样品——E6300与E6700在超频方面的区别。
如果说赛扬是阉割后的奔腾,那么E6300也是“残废”的E6700。其实E6300和E6700不单单是缓存容量上的不同,在L2的连接路数上也有1倍的差别。


因此,E6300的Code Name为Allendale而E6700的才真正是Conroe。

E6300的缓存仅为E6700的一半,但由于倍频过低,因此想要达到很高的主频就需要主板芯片组的配合,目前最适合E6300超频的芯片组为P965+ICH8R。而最适合E6700超频的芯片组为975X+ICH7R。
在测试中发现,高容量缓存对酷睿2性能的提升有很大的帮助。比如我们将E6700降频至与E6300相同的1.83GHz,此时在1M SuperPi测试中E6700可以领先E6300大概2.4秒,这足以体现高主频之外大缓存对性能影响的重要性了。

但是由于缓存的发热量也很高,在没有极限制冷设备的前提下,如果是想挑战频率极限,用2M缓存的型号最合适。但如果是挑战性能的极限,则仍然要选择4M缓存的CPU。
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- 第2页:缓存大小能影响扣肉超频幅度?
- 第3页:不同的制程能否影响超频成绩?