【葵花宝典】另有乾坤，玩转英特尔32nm Core i3-530超频！I3 用户必看

zm80413

2010年1月8日英特尔在京正式发布具有革命性意义的32nm处理器——Clarkdale，它的出现正式宣告处理器工艺又再向前迈进一大步，同时它也是史上第一款整合GPU图形单元的处理器。

　　从过往经验告诉我们，采用更先进制程的处理器，除了制造成本、功耗降低外，其超频性能也会有更优秀表现。在本站“开创新纪元，Clarkdale处理器深度解析与测试”中曾提到——“英特尔在32nm制程中，将“HK+MG”技术发展到第二代，同时改用第四代Strained Silicon( 应变矽) 技术，用SiGe、Dual-Stress Strained Silicon( 双应力应变矽) 以及先进的应变记忆技术，能够有效提高晶体管的开关速度和电源效率，这样可以让处理器频率和功耗获益匪浅”，集这些关键因素是否会为Clarkdale核心冲刺更高频率打下扎实的基石呢？集成的GPU图形单元是否会在一定程度上限制CPU的超频呢？


◆Intel Core i3-530处理器简介

Intel Core i3-530处理器外包装

　　英特尔Core i3-530是基于Clarkdale核心第一款现身卖场的处理器，定位于入门级处理器，在今年Intel中低端产品线上占有重要地位，它的售价为860元，性能略低于同门Core i5处理器，但相比LGA775同价E7000系列产品更具性价比。
　　在2009年3月英特尔全面启用新处理器Log0，同年8月开始在市售产品启用全新包装，Core i3-530也采用这种新包装，以蓝色为主基调的整体风格，在包装正面标示了该处理器的型号、采用LGA1156接口以及它是一款含图形技术的双核处理器。

Core i3-530处理器零售版标签信息

　　在包装盒侧面的标签上明确标示了Core i3-530的信息，比如产品编码、S-spec、序列号、批号等。

搭载风扇较为简陋

　　由于Core i3-530处理器采用32nm制程以及架构优化调整，其CPU Die和晶体管数大幅度减少，即便加上GPU Die晶体管数也要比45nm制程的Lynnfield要精简得多，所以其工作功耗理所当然更低；Core i3-530处理器标配熟悉的太阳花状散热器，采用成熟的铝挤压工艺制造，虽看似十分简陋，但足够满足一般应用的散热要求。

Core i3-530处理器的实物图（正反面）

Core i3-530处理器的CPU-Z识别信息

　　Core i3-530处理器采用Socket 1156接口，基于Clarkdale核心，默认频率 / 电压分别为2.93GHz（22*133MHz） / 1.2V，32nm制程工艺制造，支持HT技术因此是双核心四线程，L3缓存为4MB，两个核心各自独享256KB的L2缓存，但不支持Turbo Boost技术。

CPU-Z显示的Cache信息

◆CPU核心超频调试

最高CPU主频：4811MHz

主频高达4811MHz可通过Super pi 1M性能测试（点击图片放大）

　　在实际调试中我们发现这颗零售版Core i3-530表现出比较吃电压的体质特性，主频越高，Core电压需要增加更多，与大部分超频爱好者测试英特尔32nm产品一样情况。在风冷情况下，我们将Core电压设置为1.5625V，IMC电压1.4V，PCH电压1.25V，在系统下通过SetFSB进行软件超频，最终以4811MHz（22*218MHz）稳定通过Super pi 1M测试，成绩为8.908s，十分不错的成绩。
最高CPU稳定频率：4609MHz

最高可稳定主频达4609MHz，频率提升57%（点击图片放大）

　　寻找该CPU的最高可稳定运行频率，我们将Core电压设置为1.55V，IMC电压为1.3V，PCH电压为1.25V，最终该CPU竟可运行在4609MHz（22*209MHz）如此高频下稳定通过ORTHOS烤机测试，让人惊讶，但此时CPU的温度也较为可观，即便是搭配高端Prolimatech MegaShadow也要近79°C（室温23°C）。
最高CPU外频：233MHz

最高外频达到233MHz下通过ORTHOS稳定性测试（点击图片放大）

　　在本站“开创新纪元，Clarkdale处理器深度解析与测试”一文中曾提到关于Clarkdale核心的QPI倍频可设置更低为12x，理论上BCLK（Base Clock，基础时钟频率）可达333MHz。
　　在实际调试中，我们寻找到测试的这颗Core i3-530 IMC电压最佳值在1.4V左右，适当增加PCH电压可轻微提升高外频稳定性，1.25V左右已足够，此时该CPU的BCLK可运行在233外频下稳定通过ORTHOS烤机测试，而网友xblwk利用液氮制冷方式将Core i3-530 BCLK提升至275MHz，可见实际BCLK可运行频率并未如理论值，但相对Bloomfield核心的Core i7-900系列还是略微有所提升的。
　　据ASUS工作人员透露，其实在早期阶段Intel便针对Core i3系列处理器限制外频上限在200MHz以内，而现阶段可提升到233MHz是研发人员背后的努力，并且还有再提升的余力。
稳定安全工作频率

稳定安全工作频率为4013MHz（点击图片放大）

　　我们将Core电压设置为1.325V，IMC电压1.3V，PCH电压Auto，此时CPU可稳定运行在4013MHz（20*200MHz）主频下，CPU温度维持在60°C以内（室温23°C），适宜长期运行。

BCLK对iGPU频率的影响

　　Clarkdale集成的GPU依旧是基于GMA（Graphics Media Accelerator）架构，但由于采用更先进的45nm工艺制造并加入更多可提升性能的技术，因此也可理解为是英特尔G45主板集成的X4500 HD图形核心的强化版，本次测试的Core i3-530便是采用这种图形单元，它的iGPU默认频率为733MHz，显存通过调用内存容量分配，通过BIOS内相关设置调节容量，可分配32MB/64MB/128MB三种选择，足够满足一般办公和普通游戏的要求。
　　注：目前Clarkdale iGPU工作频率还没有哪款软件可实时监测，CPU-Z软件业只可读取到iGPU原始值。
　　在测试中我们发现一个很有趣的现象，BCLK（Base Clock，基础时钟频率）对iGPU的频率有非常明显的影响。

3DMark06 Multi-Texturing（多重纹理填充）测试项目

　　3DMark06测试软件中的Multi-Texturing子项目可直观地测试出GPU核心理论填充率，其他因素如CPU频率/QPI/显存带宽对它的影响几乎为零，读者可自行测试验证。

iGPU在不同BCLK下的Multi-Texturing性能

　　从上面的测试结果可以看到，同样频率iGPU（指BIOS中设置的频率）的Multi-Texturing性能随着BCLK的提升而大幅提升。对于架构不变的GPU来说，影响这项数据的唯一因素就是它的工作频率。

　　而且对比测试数据，能惊奇的发现iGPU的实际工作频率是随BCLK同步变化的，也就是说，当BCLK从133MHz提升到166MHz时，iGPU的实际工作频率也会按166/133＝125%这样的比例提升，如果在BIOS中设置的GPU频率为733MHz，那么BCLK=166MHz时它的实际工作频率大约在915MHz。

　　这也是为什么在BCLK为133MHz时，iGPU频率可以在1133MHz下稳定工作，而当BCLK为200MHz时，iGPU频率连833MHz都达不到的原因，因为此时iGPU的实际频率高达1250MHz，自然是会出现花屏死机等状况。

　　当然我们并不能得出一个非常精确的iGPU实际频率数据，不过可以提供一个比较接近的公式来估算：

　　　　iGPU实际频率 = iGPU设定频率 x BCLK / 133

　　测试的数据显示，真正的工作频率会比这个公式得到的频率略低，不过也很接近了，可以作为参考估算。

◆ QPI竟成瓶颈，制约iGPU性能

Clarkdale内核结构图

　　在Clarkdale处理器中，将CPU Die和GPU Die通过MCP（Multi-Chip Package）的方式封装在一起，GPU Die内包含有GPU Core部分以及内存控制器、PCI-E 2.0控制器和DMI模块，CPU与GPU之间通过QPI总线进行通讯。QPI肩负着GPU与CPU、内存与CPU交换数据的重责，虽然QPI带宽相当大，但两个Die间的通讯也不可等闲视之。
　　通过调节CPU BCLK/倍频组合但保持主频相近情况下，对比不同QPI频率对iGPU性能影响，你会有所发现。

QPI总线与iGPU关系测试（点击图片放大）

　　在上面测试数据中，前三组（CPU 133MHz外频）除了QPI频率不同外其他均一致，它们在3DMark06 Multi-Texturing子项测试中不同频率下性能均一致，因此能断定QPI频率不影响iGPU核心的多重纹理填充性能，也就是QPI频率不会对iGPU的工作频率造成影响。

　　但在3DMark Vantage测试中，随QPI频率提升其总得分也随之提高，反映出除iGPU核心以外的因素影响着它的性能，我们猜测是QPI带宽对iGPU的性能有所影响，当QPI频率较低时，其带宽不足以应付GPU和内存与CPU间的通讯，从而制约了iGPU的性能，当QPI带宽得到提高后，iGPU的性能得以释放。

　　结合前一节的测试数据，我们已经得到以下两点准确信息：

　　1、iGPU的实际工作频率与BCLK频率呈线性关系；

　　2、QPI带宽不足以满足两个Die的数据交流，从而影响iGPU的3D性能；

通过整体超频优化后内置图形单元性能大幅度提高（点击图片放大）

　　根据这两点，很容易找到最佳3D性能的组合方式，将CPU稳定超频到4.6GHz，QPI提升至8380MHz，BIOS中iGPU频率设定为默认的733MHz，在该组合下3DMark Vantage Entry模式得分提高到E7112（不超频时为E4552），性能大幅度提升。

◆Intel Core i3-530超频4.6GHz测试

　　通过此前对整套平台的摸索探讨，我们将Core i3-530超频至4.6GHz，iGPU设置为733MHz（实际频率在1151MHz左右），超频后游戏部分的测试能可以在1024*768分辨率下流畅运行，总体性能也有42.64%的提升。

全文总结

　　Clarkdale是史上第一颗整合GPU图形单元的处理器，同时在上周Intel透露下代Sandy Bridge架构处理器将是业界首款将CPU和GPU真正融合在一个核心里的处理器，这些都印证了电脑一直向着功能整合再整合，体积缩小再缩小的小型化发展方向。

　　现阶段的Clarkdale处理器只是简单将CPU与GPU封装在一起，从我们的超频测试中表明，虽GPU通过QPI总线进行通讯在一定程度上提高了图形性能，但QPI总线并无法满足CPU与GPU数据传输的需求，直接提升QPI总线频率可有效提升内置GPU的3D性能，或许需要等到下代Sandy Bridge架构处理器才会在这方面有所改善。

　　另一方面，主板BIOS内设置GPU核心频率只可作为基本参考频率，它的实际工作频率随着BCLK频率的提升而提升，由于现在还没有软件能实时监测到它的实际值，对于玩家而言超频时就犹如盲人摸象，建议Intel和主板厂商开发一款可实时监测iGPU工作频率的工具，在此之前，玩家可以根据我们前面提供的公式来进行估算。