Intel Clarkdale平台国内首测

在本刊2009年7月下的《Lynnfield处理器抢先深度报道》一文中，我们曾为大家披露Intel将会推出集成图形显示核心、采用双核设计的Clarkdale处理器核心。如今我们抢先获得了采用该核心的实际产品以及配套芯片组H55。那么这个将图形核心集成在处理器内部的整合平台具备怎样的性能？是否会对传统的整合主板造成严重冲击呢？

将图形核心集成在处理器内部后，对其它芯片组厂商将产生十分严重的影响。这意味着Intel彻底断绝了其它芯片组厂商想利用Intel处理器赚钱的念头，Intel不再需要他们提供低价整合芯片组，如SiS 672FX、SiS 671之类的产品将成为绝唱。第三方芯片组厂商唯一的机会就是为这类处理器提供仅具备南桥功能的PCH平台控制器。然而目前市面上尚无任何一款第三方PCH，Intel是否会允许其它厂商生产还是一个未知数。另外从过去来看，第三方芯片组厂商的南桥产品往往在性能、功能上都不敌Intel原厂产品，因此消费者是否会为此买单也要打一个问号。所以该处理器的出现意味着
Intel处理器+Intel图形核心+Intel主板的“3I”平台将初具规模，Intel的平台化战略浮出水面。

其次将图形核心集成在处理器内部后，对其它以处理器为核心的平台化厂商也将有所影响。相对将图形核心集成在主板芯片组内部的传统做法，图形核心集成在处理器内部后，它与处理器的距离明显缩短，因此二者的通信延迟也就更低，它们可以更快地交换数据。同时，如果处理器内部集成的图形核心具备较好的技术规格，更可以为用户带来比以往强不少的3D图形性能，从而对AMD
785G这类的整合主板产品带来严重冲击，甚至可能造成整合主板的“灭绝”。

Clarkdale处理器采用了当年引起口水之争的“胶水设计”

那么作为首款集成图形核心的Intel Clarkdale处理器核心是否具备“灭绝”整合主板的本事呢？准备购买传统整合主板的用户是否该等一等，转而选择Intel的新产品呢？为此本刊通过特殊渠道抢先获得采用Clarkdale处理器核心设计的实际产品以及配套芯片组H55主板，并对它们进行了详细的性能测试。当然在实际测试开始之前，首先还是让我们来了解一下这个神秘的Clarkdale核心。

揭秘Clarkdale核心

体积更小 32纳米Westmere处理器核心

Clarkdale处理器核心并不是一款技术含量很高的产品。虽然集成了图形核心，但它并没有将处理器核心与图形核心融为一体，而是采用了更为简单的“胶水设计”。即使用特殊方法将处理器核心芯片与图形核心芯片两个芯片封装在一起，类似于Intel以前的Pentium D双核处理器。其中处理器核心采用了代号为Westmere的核心，该核心在体系架构上与Nehalem核心完全相同，集成内存控制器与PCI-E显卡控制器，支持DDR3 1066～DDR3 1333内存，内置16条PCI-E 2.0通道(在P55芯片组上可拆分为x8+x8)，支持Turbo Boost睿频、超线程技术。与Nehalem核心相比稍有不同的是，
Westmere核心增加了7条新指令，其中6条为加速加密及解密运算的AES高级加密指令集，另外一条则为Carryless multiply不进位乘法指令，令处理器一个周期内可以处理两个64bit Carry-less
Multiplication不进位乘法，该指令同样主要用于加密运算。

由于定位原因，Clarkdale处理器核心只整合了两个Westmere处理器核心，同时三级缓存容量由8MB缩减至4MB。此外处理器核心间、处理器核心与图形核心之间采用传输速率为4.8GT/s的QPI总线相互通信。由于4.8GT/s QPI总线可提供4.8GT/s×2Byte×2=19.2GB/s的双向带宽，已高于PCI-E x16 2.0的双向16GB/s带宽，因此对于集成显示核心来说已完全够用。Westmere核心大的进步在于采用了代号为P1268、第二代高k+金属栅极晶体管的32纳米制程技术，并在重要金属层采用了193纳米沉浸式光刻技术，在非重要金属层采用193纳米或248纳米干式光刻法，令高k电介质等效氧化层厚度由45纳米制程的1纳米缩短至0.9纳米，晶体管栅极间距由160纳米缩短至112.5纳米。处理器内部则采用9层铜线层及低k内部连结层，并采用无铅和无卤素封装。

采用32纳米制程大的好处是可将处理器核心面积缩小到45纳米产品的70%，从而在集成内存控制器、PCI-E控制器、图形核心等一系列外围设备的情况下，处理器所占面积也不会较原有LGA
1156处理器增大。同时32纳米技术针对漏电电流也做出了优化，与45纳米制程相比，其NMOS晶体管的漏电量减少5倍多，PMOS晶体管的漏电量则减少10倍以上。可以有效降低处理器功耗，并提升处理器核心的工作频率极限。

沿用GMA架构 图形核心规格小幅提升

显示核心方面，Clarkdale集成的是一款仍然基于GMA(Graphics Media Accelerator)架构的产品，其正式名称为Graphics Media Accelerator HD，即高清图形媒体加速器，额定核心工作频率在533MHz～900MHz之间，采用45纳米制程技术制造、Unified Shader统一渲染架构设计。每一个执行单元均可以执行顶点、几何、像素着色指令，并在硬件上支持DirectX 10、Shader Model 4.0及
OpenGL 2.1 API。

显示核心采用更直观的控制界面，如图所示，它仍然无法提供多重抗锯齿功能

相对于G45所采用的GMA X4500HD，该核心主要的改进在于将执行单元的数量由10个提升到了12个，同时每个执行单元的缓存容量也进一步提升，以满足执行单元数量上升的需要，此外它在数学算法上也进行了一定的优化。同时该显示核心的另外一个进步是，在配备独立显卡时可根据需要进行集成显示核心与独立显卡的实时切换，从而达到节能省电的目的。显存方面，GMA HD显示核心仍然共享系统内存，并可根据内存容量总量及应用程序需要，大共享高达1.7GB的显存。而显存带宽则根据内存所采用类型，为核心提供从17GB/s(DDR3 1066)～21GB/s(DDR3 1333)的显存带宽。不过由于来源于GMA架构，因此该核心仍然无法支持多重抗锯齿功能，而像32bit浮点过滤、RGB32渲染目标等新特性也无法提供支持。

控制界面显示，在4GB内存、32bit系统的配置下，系统多可为显示核心共享1435MB的内存

高清方面，这款显示核心的Clear Video HD高清功能也有所进步，不仅提供了MPEG-2、VC-1、H.264三种编码格式高清影片的全硬件解码，还提供了Dual Stream双视频流硬件解码，可同时对两部高清影片进行硬件解码。而在后期处理上，它还提供了锐化及xvYCC色域显示等附加功能。显示输出上，它也有所加强，可支持两组HDMI视频同时输出，并支持12bit色深。音频方面它则提供了Dolby TrueHD及DTS-HD Master Audio数字音频流的输出，不过该核心仍然未提供LPCM输出。

从i5到Pentium 复杂的产品线

Clarkdale核心处理器的研发成功，为Intel带来了一个全新的处理器产品线。根据可靠消息，
Intel将在2010年1月7日发布包括Core i3 530、Core i3 540、Core i5 650、Core i5 660、Core i5
661、Core i5 670，Pentium G6950等七款LGA 1156处理器，而它们全部采用的都是Clarkdale核心。其区别在于Intel Core i5系列Clarkdale处理器均支持Turbo Boost睿频、超线程技术，高可提供4线程同时计算的能力。显示核心频率均为733MHz，并支持VT-x处理器辅助虚拟化技术、VT-d输入/输出级虚拟技术、TXT可信赖执行技术，以及AES指令集。而比较特殊的是，其中的Core i5 661是一个“非主流”，它不支持VT-d及TXT技术，但却拥有900MHz的显示核心工作频率。

而Core i3系列处理器相对Core i5系列处理器来说，不仅处理器核心工作频率有所降低，而且像Turbo Boost睿频技术、VT-d、TXT、AES指令集它都无法提供支持。不过它保留了超线程技术，同时其显示核心工作频率仍达733MHz，并且可支持DDR3 1333内存。而低端的Pentium处理器则将三级缓存削减至3MB,显示核心频率降低为533MHz，同时像超线程技术、Turbo Boost睿频技术、VT-d、TXT、AES指令集等所有新技术也被一一剥离。而且它只能支持DDR3 1066内存，在Clear Video HD高清功能上也有所削减。不支持Dual Stream双视频流解码、不支持锐化、不支持双HDMI输出，以及Dolby TrueHD与DTS-HD Master Audio的输出，与Core i3/i5系列Clarkdale产品拉开了十分明显的距离。

选择芯片组有讲究 H5X系列芯片组简介

尽管Clarkdale处理器核心集成了显示核心，但常见的P55芯片组主板却无法使用它的显示核心，这是因为显示核心的显示输出控制器并未整合在处理器内。原来Intel把这个重要部分放在了即将在2010年1月7日发布的H55/H57芯片组内。这两款芯片组与P55芯片组类似，均采用单芯片组设计。与P55芯片组不同的是，它们整合了Clarkdale核心所需要的显示输出控制器，同时集成了独立的Intel可变显示传输接口。Clarkdale核心处理器将通过该接口将图像信号传送给H55/H57芯片组，再通过显示输出控制器将图像输出到显示器上，不会占用带宽仅2GB/s的DMI数据传输总线。此外它们无法对处理器所拥有的16条PCI-E通道进行拆分，因此无法组建CrossFireX并联显卡系统。

采用65纳米制程、单芯片设计的H55芯片组

其它方面，这两款芯片组与P55类似，主要提供南桥功能。如提供8个PCI-E 2.0接口(实际带宽仅相当于PCI-E 1.1)、USB 2.0接口、6个SATA 3Gbps接口，而且还提供了不少P55不支持的技术。如用于远程管理、诊断、修复PC的Remote PC Assist技术、Remote Wake远程唤醒技术、Identity Protection防身份盗窃技术、拥有风扇和温度控制能力的Intel Quiet System技术。而H57与H55的主要区别则在于H57拥有可组建RAID 0/1/5/10磁盘阵列，并内置Rapid Recover Technology快速数据恢复功能的Intel Rapid Storage Technology 9.5技术，具备14个USB 2.0接口，而H55则无该技术，无法组建RAID阵列，并只有12个USB 2.0接口。

Clarkdale+H55 实际产品一览

此次我们拿到的是一款采用Clarkdale核心的工程版处理器，其核心频率只有133MHz×19=2527MHz，并不属于以上任何一款即将发布的Clarkdale处理器。而从其不支持Turbo Boost睿频、超线程技术以及只支持DDR3 1066内存、只有3MB容量的三级缓存特性上来看，这是一款Pentium级别的处理器产品，其显示核心频率只有533MHz，只部分支持Clear Video HD高清功能。

从外观上看，Clarkdale(左)与普通的LGA 1156处理器并没有区别，
仅背面的电容和电阻数量与排列方式上有所不同。

主板方面我们获得的是一款采用H55芯片组、MICRO-ATX板形设计的小板产品。相对于P55主板，H55主板大的改变在供电部分。虽然粗看这款主板采用6相供电设计，但其中只有4相是为处理器内核提供供电，另外两相则分别为处理器外核与集成显示核心供电，构成4+1+1的供电电路。

主板采用的4+1+1相处理器供电设计

工程版Clarkdale处理器主要技术规格

这样设计的原因很简单，因为处理器内核、外核、显示核心的工作电压各不相同，所以需要独立的供电电路输出不同的电压。因此H55/H57主板将处理器供电电路常见的“X相+Y相”组成形式提升为“X相+Y相+Z相”。

Clarkdale性能实战测试

我们的测试平台

基准性能测试

在这个测试部分，我们将主要使用3DMark Vantage与PCMark Vantage两种测试软件。由于都是整合图形芯片组产品，因此在3DMark Vantage测试中我们均使用1024×768分辨率、低画质的Entry设置。而PCMark Vantage则是一款由数个模拟实际应用的测试项目组成的测试软件，其内容包括网页渲染、文本编辑、图形处理、视频转码、3D游戏、数据加密解密、邮件查找、VC-1高清播放、多线程测试等众多项目，可以反映系统的整体性能、多媒体性能、办公性能，以及内存与磁盘等子系统性能。

在PCMarkVantage测试中，Clarkdale平台与Athlon Ⅱ X2平台除了在系统性能、内存性能、游戏性能中明显领先G45+Pentium E5200组成的平台外，在其它的测试项目中三者均互有胜负，并无太大区别。而在3DMarkVantage测试中，Clarkdale平台给了我们一个十分意外的惊喜，其3DMark Vantage总分达到了惊人的E4022分，远远高出主流整合芯片组AMD 785G的E2262分，而其3DMARK Vantage GPU SCORE 3810分的成绩更领先AMD 785G近2倍。那么这是否意味着Clarkdale的实际3D游戏性能也远远领先于AMD 785G呢？请各位继续往下看。

处理器理论性能测试

处理器理论性能测试中，我们主要通过SiSoftware Sandra的一系列理论性能测试套件以及CINEBENCH R10、Wprime圆周率测试等科学运算进行。从测试结果可以看到三款处理器的运算性能非常相近，其算术运算性能均在19GOPS～20GOPS。不过Pentium E5200由于未集成内存控制器，仅能通过前端总线传输内存数据，因此其内存带宽很低，仅有其它处理器的一半。这造成该处理器在CINEBENCH R10、Wprime测试中落败。

而Clarkdale处理器得益于Westmere核心，拥有好的算术性能，再加上集成内存控制器，在CINEBENCH R10多核渲染性能测试中获得了大幅领先。而AMD AthlonⅡ X2 245处理器尽管在算术性能上表现一般，但它表现出了强的内存性能，并在多媒体运算性能测试、wPrime测试中拔得头筹。

实际应用性能测试

当然理论性能测试并不代表实际应用水平，所以在这个测试环节里，我们将使用6款实际存在的应用软件对系统性能进行测试。

可以看到，由Nehalem进化过来的Westmere核心再次在Clarkdale内部发挥出了巨大的作用，它在所有实际测试中均领先于其它两个平台，应该说优秀的运算性能、足够的内存带宽为其获胜发挥出了巨大作用。而Athlon Ⅱ X2虽然在测试中不敌Clarkdale Pentium处理器，但却在大部分测试中与其保持较小的差距，落后不是太多。不过在Excel运算测试中，可能AMD处理器对该软件的优化不够，它在测试中大幅落后于其它两个Intel平台。而Pentium E5200处理器尽管具备一定的运算性能，但由于内存性能太差，因此在大部分测试中都明显落后于其它两个平台。

高清播放测试

由于Pentium级Clarkdale处理器仅具备部分Clear Video HD高清功能，并且测试主板暂时不支持DVI、HDMI输出。因此我们只进行了常见的高清影片播放处理器占用率测试。测试中，我们通过PowerDVD9分别播放三段采用H.264、VC-1、MPEG-2编码的1080p影片，并计算它们播放时的处理器平均占用率。

可以看到三个平台在高清平台播放时都没有绝对优势，AMD平台在播放H.264、VC-1影片时处理器占用率低，但播放MPEG-2时略高，而Clarkdale的整体处理器占用率则略高于Pentium E5200。整体来看，“老旧”的Pentium E5200处理器反而在这个测试中具备好的表现。

游戏性能测试

接下来就让我们进行大家关心的游戏性能测试。尽管在3DMark Vantage测试中，Clarkdale有远远超过AMD 785G的表现，但在实际游戏测试中，Clarkdale的表现却令人所望。除了在《生化危机5》、DirectX10环境测试中表现好以外，在其它测试中均不敌AMD 785G。特别是在低画质游戏测试中，它与AMD 785G有较大的差距。在《冲突世界》与《鹰击长空》的测试中，分别落后AMD 785G达11fps和17fps。当然值得肯定的是，Clarkdale相对于上代Pentium E5200+G45组成的平台还是大有进步。

相信大家看过这个测试后会产生一个疑问，为什么在3DMarkVantage中，Clarkdale能有非常不错的表现，在实际游戏测试中却远远不能表现出与其配套的实力呢？会不会Intel对其进行了某种优化呢？下面我们使用3DMark Vantage对Clarkdale平台再进行了一次测试。

再战3DMark Vantage

在这次测试中我们将3DMarkVantage的可执行文件“3DMarkVantage.exe”改名为“3DS.exe”，其目的就是避免显卡驱动“认识”这个程序，对该程序进行优化。测试结果令人惊讶，改名后的3DMark Vantage成绩降低了近500分，而且3DMark Vantage的CPU测试成绩与GPU测试成绩也有明显变化。

其中CPU成绩在改名后增长了近600分，而GPU成绩在改名后却降低了600分。根据我们目前获得的资料，产生这个现象的主要原因是Intel在集成显示核心驱动中采用了一种所谓的智能判断技术，当图形引擎的像素和顶点处理负载饱和时，CPU将通过DirectX 10几何引擎来帮助提升图形性能。简单的说就是用处理器来帮助集成显示核心进行图形渲染。而在改名后，驱动不再对这个程序进行优化，CPU无需一心二用，图形核心只能依靠自己的力量。所以这就是改名后CPU成绩上升、GPU成绩下降的主要原因。

此外，我们对基于Pentium E5200平台与AMD AthlonⅡ X2也做了改名测试，不过测试成绩与改名前没有发生大的改变。我们认为Intel的这种做法虽然能带来漂亮的分数，但其实际游戏性能与当前主流产品仍存在较大差距。所以我们还是希望Intel能更加脚踏实地地从用户的角度出发，多多改善整合图形核心的游戏性能。

平台功耗对比测试

接下来我们还通过OCCT的CPU LINPACK处理器负载测试与Furmark图形核心拷机测试，对各平台的满载功耗进行了实测。测试成绩显示，Clarkdale平台方面虽然采用了32nm制程，但由于增加了三级缓存，图形核心技术规格、内存工作频率更高，因此其满载功耗较G45平台有一定提高。

值得称赞的是，根据主板BIOS显示，Clarkdale Pentium处理器拥有C6 STATE省电技术，该技术可以在处理器闲置期间，令处理器“深度睡眠”降低处理器功耗，处理器核心电压也会相应大大降低，并关闭缓存以避免耗电。而从实测来看，Clarkdale平台的待机功耗在三个平台中的确处于低水平，表现好。

温度测试

下面我们在使用Intel原装LGA 1156散热器的情况下，通过同时运行10分钟的OCCT CPU LINPACK处理器负载测试与Furmark图形核心拷机测试，对处理器温度进行了测试。通过CPUID HARDWARE MONITOR软件监视，处理器核心在运行过程中的高温度为50℃，处于一个合理的范围。同时，在满载情况下，处理器供电部分输出电感的高温度仅为44℃～46℃，MOSFET高温度仅为39.5℃～41℃。

总结

日常应用性能很强大

尽管我们测试的只是一颗针对测试用的低频Clarkdale Pentium级处理器，但从测试中我们可以看到它已经具备十分强大的日常应用性能，在Adobe Photoshop CS4、3ds Max2009、Winrar 3.9等这些主流应用中可全面击败像Pentium E5200、AthlonⅡ X2 245这类同级处理器。显然，对于即将上市、额定频率达2.8GHz的Pentium G6950正式版处理器来说，它在进行这些日常应用时将拥有更大的优势。

“灭绝”整合主板只是梦

测试中可以看到，在整合图形性能上，Clarkdale Pentium与当前的AMD AthlonⅡ X2+785G主流平台相比仍有较大差距，在绝大部分实际游戏测试中都大幅落后于对手。我们认为即便采用2.8GHz的Pentium G6950来测试也不会改变这一现状，毕竟300MHz处理器工作频率的提升无法改变图形性能的不足，而且低端Clarkdale Pentium在高清功能部分上也有诸多不足。因此我们认为对于想搭建低价游戏平台、HTPC电脑的用户来说，AMD处理器+AMD整合主板仍是目前佳的选择，Clarkdale暂时还无法取代整合主板。

此外需要说明的是，根据我们获得的新信息，AMD也将在2011年推出集成DirectX 11显示核心的Llano APU(所谓APU就是AMD方面集成显示核心的处理器)，因此我们预计要真正“灭绝”整合主板还得靠AMD自己来执行。