18新利最新登入桑迪桥的工作原理

在纳米尺度上建造电子设备有很多挑战。其中一个问题是，材料在这种尺寸下表现出不同的特性。另一个原因是控制电子变得更加困难。由于电子学是基于引导电子来获得结果的，这就成了一个问题。

这可以归结为量子物理学。在纳米尺度的世界里，经典物理学并不一定适用。要让晶体管工作，它必须既能允许电子通过，也能阻止电子通过。但是电子可以很狡猾——如果阻挡它们的物质是正确的物质，而且足够薄，电子可以直接跳过，就好像什么都没有一样。量子物理学家称之为电子隧穿即使电子并没有从势垒中挖出来。

解决像电子隧穿这样的问题并不是在公园里散步。它需要用不同的材料进行实验，以发现哪些材料比其他材料更能抵抗电子隧穿。然后需要新的生产程序来建立微处理器元素在适当的比例。为了使这些程序标准化，该公司需要做更多的工作，才能大规模生产这种新芯片。

在这个阶段，很多事情都可能出错。如果电子门的材料不合适，微处理器就不能正常工作。电子会漏出，导致处理错误和不稳定。泄漏也会产生热量，过多的热量会给微处理器带来灾难。而且小尺寸也有其他的挑战——在制造过程中，即使是一粒灰尘也能毁掉一个芯片。灰尘颗粒比微处理器中的单个元件大得多。

韦斯特米尔，桑迪桥的前身，有一个基于Nehalem的建筑。Sandy Bridge的架构与旧芯片有一些相似之处，但也有一些主要的不同之处。

桑迪桥是多核处理器．这意味着每个Sandy Bridge微处理器至少有两个处理核心，能够处理计算操作。在发布时，最先进的Sandy Bridge芯片有四核，使其成为四核处理器。但是为什么要使用多核呢?为什么不开发更快的单核处理器呢?

事实证明，许多计算机进程是由称为并行问题的更小的计算问题组成的。想象一下，一个房间里有一个天才和四个聪明(但不是天才)的数学学生。你给天才一张四道数学题的纸让他解决。你给四个聪明的学生每人一道数学题。虽然天才可能比四个聪明的学生中的任何一个更快地解决一个问题，但总的来说，学生们会比天才更早完成。这就是多核处理器背后的思想——单独来说，它们可能比强大的单核处理器要慢。但总的来说，它们对很多计算机问题更有效。

除了多核之外，每个核本身还可以处理两个数据线程。英特尔在Nehalem微体系结构并把它带到桑迪桥上。英特尔现在称之为超线程技术。多线程在很大程度上依赖于软件开发人员创建能够利用该特性的程序。使用正确的应用程序，一个核心可以处理两个线程的数据，实际上是芯片对这些应用程序的处理能力的两倍。

Sandy Bridge芯片的每个内核都有两层单独的高速缓存内存——这意味着内核可以在处理器内部存储一些数据，以便在进行计算时参考。第三级缓存内存称为最后一级缓存，是一种共享资源。核心指的是用于共享数据和与其他核心通信的最后一级缓存。

Sandy Bridge最大的不同之处在于在芯片上包含了用于图形处理的专用部分。在9.95亿人中晶体管在Sandy Bridge四核台式电脑芯片上，有1.14亿个位于图形处理部分[来源:Lal Shimpi］．它可以处理三维图形处理。这种功能降低了专用显卡的需求，不过高端应用，如尖端视频游戏或视频处理软件，可能仍然需要图形处理单元才能顺利运行。

桑迪大桥的启动并非完美无缺。英特尔做出的一个令一些电脑爱好者感到不安的决定是决定将处理器的时钟发生器从处理器中移走主板以及芯片组本身。为了理解为什么这会让人心烦意乱，我们需要快速提醒一下时钟周期。

一个时钟周期在处理器上是一种电子脉冲，处理器可以在其中完成基本操作，例如检索特定的数据点。大多数计算操作实际上需要多个时钟周期。速度更快的处理器比速度较慢的处理器每秒可以完成更多的时钟周期。我们用赫兹来衡量——每秒的周期数。1千兆赫的处理器每秒可以完成10亿次循环。

制造商设置了限制或上限微处理器．许多微处理器每秒能够完成比制造商允许的更多的循环。限制微处理器上的时钟速度有几个原因。首先，微处理器产生热量，让它们尽可能快地运行将显著增加热量的产生。如果没有足够的冷却措施，这些微处理器就会随着温度升高而失效。其次，通过对单个微处理器施加限制，该公司可以以一个新的价格向愿意支付速度的人销售具有较少限制的时钟速度上限的相同芯片。

绕过这个限制的一种方法是使处理器超频。超频取决于你拥有的设备——没有单一的方法可以超频你的电脑。但从本质上讲，您可以使用软件(有时还需要对实际硬件进行一点调整)来让处理器以比制造商通常允许的更快的时钟速度运行。

当英特尔移动控制时钟速度和同步处理器功能的时钟发生器时，它也锁定了Sandy Bridge大多数芯片组的时钟速度。一些芯片将允许超频爱好者给他们的处理器一个适度的速度提升。但如果你真的想成为一个速度恶魔，你似乎必须购买一款更昂贵的Sandy Bridge芯片组，它不包括时钟速度锁。

这并不是困扰桑迪桥的唯一争议。接下来，我们将看看导致微处理器性能不佳的一些错误。

在装有Sandy Bridge芯片的电脑上市后不久，就有消息传出:电脑中的一种元素主板有制造缺陷。随着时间的推移，这个缺陷会导致计算机的性能下降，抵消了新微处理器的好处。根据来源的不同，读者可能会认为桑迪桥芯片是一个柠檬。

事实上，这个问题和微处理器．它与名为Cougar Point的系列6芯片组有关。虽然仍然是英特尔的产品，但Cougar Point与Sandy Bridge不是一回事。芯片组包括提供计算机硬件和计算机软件之间链接的特殊芯片，包括处理通过各种计算机端口进出的信息的芯片。18luck手机登录

罪魁祸首是一个串行ATA 2 (SATA 2)芯片。一个SATA芯片允许计算机通过串行线与外部设备(如外部磁盘驱动器)通信。这个问题又回到了电子泄漏的问题上——晶体管栅极接收的电压太高，无法适当地限制电子流[来源:Lal Shimpi］．而且，要消除这一缺陷，除了改造制造工艺之外，没有什么简单的解决办法。出于这个原因，一些主板制造商和计算机供应商暂停订购Sandy Bridge系统，直到英特尔解决了这个问题。

英特尔声称，只有15%的Sandy Bridge客户会注意到性能下降。该公司还表示，这个问题并不影响所有使用Sandy Bridge处理器的机器，只影响一些使用英特尔P67芯片组的台式电脑。但损害已经造成——在英特尔解决问题期间，出货量短暂停止。英特尔随后恢复了没有受到该问题影响的Sandy Bridge电脑的发货。

即使对于那些拥有有缺陷芯片组的机器的客户来说，情况也没有那么可怕。这个缺陷在短期内不会被注意到。一旦改进的芯片组上市，预计英特尔将发布召回。同样重要的是要记住，这个问题与Sandy Bridge处理器本身无关。

虽然Cougar Point问题是Sandy Bridge的绊脚石，但英特尔很可能会从这次事件中恢复过来，不会留下太多伤疤。该芯片在消费市场上提供了比任何同类产品更好的性能。未来会怎样?这将是英特尔战略的下一个亮点:常春藤桥。该芯片将采用22纳米级别的晶体管。这对小型晶体管来说是个大新闻。

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