产品：酷睿2双核 E8500（散） Intel CPU 前言
几天前，Intel新一代双核处理器，基于45nm工艺制程的Core 2 Duo E8500送抵了中关村在线评测室，笔者为大家作了简单介绍和默认性能测试。现在想必相当数量的硬件爱好者已迫不及待地希望了解这个新系列处理器的各项属性及超频潜力，这就是我们今天的主要话题。
E8500主频333MHz×9.5 @3.17GHz
Intel Core 2 Extreme X6800，只要关注Intel处理器的朋友都不会对此陌生，在去年的今天，硬件爱好者们曾以拥有一颗这个型号的处理器而感到万分庆幸。即使在图形技术领域，得不到强劲的中央处理带宽支持，再先进的3D加速技术也会变成雾里花，水中月。而当时X6800它那接近3GHz的默认主频、上下完全开放的倍频调节，以及16路连接的4MB共享二级缓存，时常引起我们对完美游戏平台的遐想。
遗憾的是摩尔定律的存在使得计算机芯片处理能力的发展如滚滚洪流不可阻挡，再炫目的烈日也有黄昏。没过多久拥有333MHz外频、3GHz默认主频的E6850一举摘下了X6800头上的双核皇冠。但由于两者架构规格和工艺制程的相同，处于超频状态时它们仍属伯仲之间。
E8500与X6800针脚触点对比
时过境迁，看来E6850屁股还没坐热就要被赶下王位，全新的45nm工艺制程不仅有效降低了E8000系列处理器的功耗和发热，更赋予了它深不可测的超频潜力。这将意味着在价格低廉的散热器和小功率电源的支持下我们即可获得甚至比以前更理想的使用效果，我们在攒机时可以将节省下的这笔开支投放在其它更需要的方面，而长年累月地使用节省出的电费也终将是可观的数目。
X6800是迄今为止Intel Core 2全系列中唯一一款可以上下调节倍频的双核处理器，再加上其完整的4MB 16路二级缓存，故可以用以模拟所有拥有相同缓存规格的E6000系列处理器，因此我们选用X6800与E8500进行比较分析，从而形象易懂地向读者阐述E8500的各项属性及性能。
产品：酷睿2双核 E8500（散） Intel CPU 二级缓存原理及作用
●二级缓存原理及作用
影响CPU执行效率的关键要素除了流水线级别之外就是高速缓存，众所周知，Core 2系列处理器目前只有一种流水线长度，即14级。因此无论是基于何种工艺制程，E8500和X6800在这方面的效率基本是相同的。那么高速缓存又起到什么作用呢？
○二级缓存的作用
处理器在根据指令集进行运算时并非直接与内存交换数据，而是先由一个寄存器单元（非缓存）来装载，这个寄存器集成在处理器内核里，与整数、浮点等各个运算单元规则地结合在一起，构成处理器的核心组成部分。“寄存器”的先天优势使它存储的指令可极其迅速地被各个运算单元访问，但它没有办法被做的很大，这不仅是受到制程和芯片体积的限制，还因为和各个运算单元紧密地融合，若要在此之上改动势必会影响到整个内核的架构。
如果当寄存器指令处理完毕后直接在内存中寻址对于当今的计算机技术而言是十分离谱的事情，因为和内核时脉同速的寄存器要比内存快的多，这样会造成处理器将大部分时间浪费在向内存发送指令然后等待内存响应上。好在人类的智慧是无穷的，高速缓存的出现大大缓解了这种尴尬。高速缓存分为一级缓存和二级缓存，当寄存器内的进程周期结束后，处理器从一级缓存中寻址，继而再访问二级缓存，最后调度内存中的数据。当执行指令和调度数据得以在同时进行，便很大程度上减少了核心等待指令数据而浪费的时间，这些高速缓存无形中起到一种高速桥梁的作用。
芯片结构示意图
一级缓存又由数据缓存和指令缓存独立区分，分别用来存放数据和执行数据的指令，避免对缓存资源的争抢，确保处理器的功能协调，增加了效率。一级缓存跟核心时脉同速又与寄存器紧密相连，拥有极低的响应延迟，但是同样受到核心架构和晶体管数量的限制无法做大。二级缓存却相对地独立出来，由多条位宽接口与一级缓存相连，和内存的连接方式非常类似。虽然它仍然与核心时脉同速，可是连接位宽的约束使它的传输延迟大大超过一级缓存，但它突出的优势就是容量可以被做大。这样当处理器在二级缓存中寻址数据时命中率也相应地提高很多，如此一来便很少再需要劳师动众地去催促内存了。
○二级缓存对性能的影响
那么在了解以上二级缓存的作用和属性之后，读者应该已对它的连接路数以及容量大小的作用有了一定的概念。在CPU主频固定的前提下，二级缓存的连接路数越多，容量越大，数据传输带宽也就越大，内核计算能力也就得到更有利的发挥。Intel的竞争对手AMD自K8架构开始将内存控制器集成在处理器内部，这样可以大幅度缩小内存与二级缓存交互的延迟，因此二级缓存的容量对AMD处理器的影响并不显得那么重要，取而代之的是内存的时序及频率。尽管让Intel做到这一点也完全不是问题，可是它们似乎坚持认为使内存控制器独立位于主板芯片组中更有利于把握全局。这样Intel只需研发新的MCH北桥便能让他们的处理器和不同传输标准的内存搭配供消费者选购，而AMD的处理器却只能使用一种传输标准的内存，想有丝毫变动都必须更新整个产品线。外置的内存控制器与缓存的交互效率略为逊色，Intel同时利用两种先天优势来弥补：一是4倍于外频的前端总线（FSB）连通到MCH，尽可能地提高内存与二级缓存之间的传输；另一个是超大的二级缓存容量，减小运算单元向内存请求数据的几率。综上所述二级缓存规格的差别在Intel Core 2处理器效能上的体现是立竿见影的。
纵观E8500和X6800两者二级缓存规格的差别，前者的24路6MB毫无疑问要优于后者的16路4MB，那么在其他指标大致相同的前提下，仅二级缓存的变化究竟能带来多大性能提升呢？一切必须以实际测试数据说明，接下来开始对两款处理器在外频、主频、内存、内存参数完全相同的状态下进行各项基准测试。
产品：酷睿2双核 E8500（散） Intel CPU 测试平台构成
Intel 45nm处理器为我们节省了如此之多，那么它又给我们额外带来了什么呢？新加入的SSE4.1指令集和24路连接、容量6MB的二级缓存又能让E8500相较以前有多大长进？在这场同室操戈之后，答案将被揭晓。
Windows Vista操作系统的硬件资源利用率仍然有待提高，对于原Windows XP软件的支持还未尽善尽美，在严谨的硬件性能分析中，后者仍然是目前公认的基准软件环境。
●主要参测硬件简介
ASUS P5E主板
X38是Intel专为333MHz外频Core 2处理器设计的旗舰级主板芯片组，对266MHz外频处理器仍有出色的兼容性。作为全球一线品牌ASUS的产品P5E主板，则是X38芯片组中的楷模，我们选择它作为仲裁两款CPU性能的平台。
Tt V1散热器
无论业界对超频的看法如何，这种操作行为都是检测一款处理器性能的最高手段，而衡量历史上一款处理器是否经典，主要也在于此。对于大家满怀憧憬的45nm E8500来说，超频测试更是必不可少的环节，因此我们特地准备了较为专业的CPU散热器--Tt V1。它由四根纯铜热管分别贯穿两组大面积扇形排列的鳍片构成，鳍片之间嵌入一个12cm炫光风扇。独特的结构和精湛的工艺使其具有出类拔萃的散热性能，也是现今散热器市场上炙手可热的商品。
产品：酷睿2双核 E8500（散） Intel CPU E8500与X6800基准测试对比
E8500与X6800的默认主频分别为3.17GHz和2.93GHz，要进行同频下对比测试，鉴于两者之间的3GHz会是个不错的选择。随即我们按照E6850的默认频率配置，将两颗处理器调节为333MHz×9 @3GHz，内存2:3异步为DDR2-1066 延迟设5-5-5-15-2T。在充分打开内存子系统的带宽之后，处理器效能的测试结果将会是令人信服的答卷。
●SuperPi-1M测试
SuperPi-1M测试
●国际象棋测试
国际象棋测试
●WinRAR测试
WinRAR测试
●测试点评
初步测试结果是令人震撼的，在以上三项专业检测处理器性能的测试软件中，X6800不敌E8500虽不在意料之外，但是性能差距的幅度却是我们始料未及的，即使用当年AMD的K7升级至K8来形容恐怕也不为过。我们感叹Intel在短时间内就能从原有架构的基础上再次获得惊人的性能突破。二级缓存对Intel处理器的影响看来比想象中还要至关重要！
产品：酷睿2双核 E8500（散） Intel CPU E8500与X6800综合测试对比
接下来的ScienceMark测试和3DMARK测试将代表着这两颗处理器在实际应用中的性能。
●ScienceMark 32bit测试
ScienceMark测试
●3DMARK05测试
3DMARK05测试
●3DMARK06测试
3DMARK06测试
●测试点评
ScienceMark是一款 模拟计算机多项机能，检测日常应用性能的综合测试软件，而3DMARK则能体现在3D游戏中的性能。其中3DMARK05并不把CPU测试部分计入总成绩，因此它可以直接体现出处理器对3D性能的影响。全部的6项测试最后以E8500完胜而闭幕，通过本次测试我们悟出一个如何选购Core 2处理器的诀窍：Intel 每当推出新品时自然会停产较旧的型号，但由于市场消化能力的限制，旧型号的处理器并不会立刻从市场里消失，可能会持续存在一段时间。新旧型号掺杂在一起往往会造成诸多价格和定位上的重叠，如何在价格相似甚至相同的情况下做出抉择？二级缓存的规格是你唯一的参考标准，至于默认频率你可以当作不存在的指标。因为频率不足你尚可通过适当超频来补偿，二级缓存的变动可不是你我能力范围之内的事。
产品：酷睿2双核 E8500（散） Intel CPU 重点超频技巧-外频的意义
说到超频是无法回避的话题，历次新处理器发布都是由超频作为检验它进步程度的最终手段 。一款处理器的超频能力不仅仅说明它能给用户带来多少实惠，还能从侧面体现它的品质及可靠性，这就好比一颗能稳定在4GHz的处理器怎会在3GHz下死机呢？针对千呼万唤始出来的45nm双核E8500，我想我们更加有必要应硬件发烧友们的需求，献上宝贵而真实的数据以供参考。
我们发现现在很多用户对处理器的超频产生了误解，它们认为通常一款处理器所能达到的最高主频即代表它的体质，其实这种理解是不准确的。处理器所能达到的最高外频才代表着它的超频性能。因为外频是处理器由时钟发生器激发出来的起跳频率，这个频率最高能达多少完全由晶体管结构和体质决定，而倍频的作用是在外频的每个时钟周期里作数次的叠加运算，从而得到相当于外频×倍频的等效频率，即主频！每个时钟周期叠加的运算越多，芯片产生的能耗和热量就越大，显然倍频也不可能被无限地放大。但从理论上讲，对于现实中的一颗处理器而言，只要散热和能源供给条件允许，它就可以在外频的体质范围内使用它所支持的最高倍频，因为后者与芯片体质没有直接的关联。所以我们常常可以看到在极限超频中，使用干冰或液氮将CPU温度降低至零下时可以让处理器同时使用高外频和最高倍频运行。
根据以上的分析，在尝试对一颗未知体质的处理器超频时，首先应该摸索出它外频的最高值，再结合其发热程度、能耗程度（频率提升时所需电压）、倍频数值即可大概地估算出它的主频能力。合理的超频尝试步骤可以让你很快就能探知处理器当前的极限频率。
515MHz外频达成
先将这颗E8500的倍频降至最低的6，彻底卸除主频的束缚之后，经过反复尝试，我们发现这颗E8500最高可以运行在515MHz的外频下，MCH内存控制器的起跳频率会与外频同步提升，在X38或P35这样的Intel芯片组主板上，要稳定运行在这样的外频下可能需要1.4V~1.5V北桥电压应对能耗的增加。对于倍频高达9.5的Core 2处理器而言，这个程度已基本令人满意。（根据实践经验我们发现默认倍频较高的Core 2处理器外频能力多数不十分理想，此现象目前还未获科学解释）
产品：酷睿2双核 E8500（散） Intel CPU 重点超频技巧-BIOS调节
●外频及除频设定
确定最高外频之后，在此基础上降低15MHz，确保处理器总线的稳定。接着可以逐步尝试提高处理器倍频，配合处理器核心电压的调节，最终可获得当前环境下所能达成的最高主频。因为事先我们对这颗E8500的体质已有一定了解，所以这里直接将倍频设置到9，处理器电压增加到1.475V。处理器外频绑定（FSB Strap）设置为400MHz，内存则同步工作在DDR2-1000，延迟设5-5-5-15-2T。注意：默认外频为333MHz的处理器只能在333MHz、400MHz的外频绑定下实现与内存同步。
处理器及内存频率设置
现在有不少高端主板支持处理器和北桥的GTL Reference电压调节，这些选项通常只有在挑战极限频率时才会有明显的帮助，默认使用或实用超频使用时让其保持默认值即可。
处理器及北桥GTL参考电压设定
鉴于GTL Reference电压在极致超频时所起到的重要作用，请看以下介绍。
●GTL Reference的原理及作用
这还得从芯片的工作原理上说起。看似复杂的晶体管电路其实是很单纯的事物，它只有两种状态，那就是“通”或“断”，也可以说成是“充电”和“放电”。计算机指令语言将“通”描述为1，“断”描述为0，一切信息都可以由不同时间长度的“通”和“断”交替组合在一起来表达或储存。由此就构成了如“0110101001”这样的二进制世界。
GTL Reference图例（点击放大）
芯片内个别有瑕疵的晶体管会发生电子溢出的现象，且此现象会随着超频的幅度而加剧，这些迁移的电子可能会导致它周围此时不该充电的晶体管带电，造成数据混乱。因此处理器指令集在识别二进制信号的过程中需要一个“开”的电压标准，也就是说晶体管中存在多高的电压才算1？这就是CPU VTT电压，也可以认为是信号强度电压，一般只有专为超频设计的旗舰级主板才会开放对这个参数的调节。
由于电路接通时产生的磁场造成了不可能完全消除的杂讯（电压波动），一次充放电过程的电压走势不会是一个完美的方波，此时GTL Reference就起到了决定性作用。GTL Reference就是信号识别的电压区间。如上图所示，在一次充放电的电压走势中，总有一个区间没有波峰和波谷，即Noise Margin（杂讯空白）。将此区间确立为参考电压值可以让芯片对0、1做出准确判断。
无论是处理器还是北桥芯片，超频时都会增加杂讯的强度，此时的有效手段就是适当降低GTL Reference在信号电压中所处的高度，尽可能地让这个区域远离杂讯。如若过度降低也会适得其反，GTL Reference可能仍处于杂讯范围内。
产品：酷睿2双核 E8500（散） Intel CPU 测试结果及结语
●E8500最高测试主频
SuperPi-1M成绩：10.297s
GTL Reference的默认值一般为0.67x，其含义是假设信号强度电压为1，GTL Reference的区间就处于它的数轴的0.67位置。这里我们适当将CPU GTL Reference设为0.61，北桥GTL Reference 设为0.63，500MHz×9 @4.5GHz顺利达成，并通过SuperPi-1M的测试。
●E8500最高稳定主频
当然，极限频率下脆弱的系统对实用来说没有任何意义，要想在今后的使用中获得极致的速度而又能杜绝令人郁闷的死机，我们需要进一步的调试和测试。
SP2004-ORTHOS稳定性测试
最后在外频维持原状的前提下我们将倍频降至8，在500MHz×8 @4GHz下求得了系统的稳定。通过ORTHOS拷机测试3小时以上。此时CPU实际电压为1.328V，CPU GTL Reference上升到0.63，北桥GTL Reference保持不变，于室温25℃的环境里，风冷散热支持下，处理器核心温度稳定在60℃。
●全文总结
总结本文中所有测试，45nm制程不仅仅使E8500的功耗和发热降低，还大大增强了其在高频下的稳定性。4GHz的稳定频率是以往的E6000系列可望而不可及的，4.5GHz更是后者只有在液氮和干冰的眷顾下才能达成。根据本文中对外频与体质关联的见解，随着制程的更新，发热的减少，很可能再过不久极限制冷的超频方式会变的越来越次要。因为处理器的极限外频并不是温度能决定的，在本次E8500的极限频率测试中，我们设定的外频和倍频都接近这个处理器的顶端，即使采取极限制冷手段，在此基础上的提升空间也寥寥无几了。以这颗E8500为例，完全抛开芯片组体质对外频的限制，假设现在认定它的极限外频真的是515MHz，那么逻辑上能实现的最高主频就是515MHz×9.5 @4893MHz，风冷下的最高表现已经与此相当接近了。我们可以大胆地猜测，当Intel处理器制造工艺再次进步之后，极限超频将只是常规风冷下的游戏，大炮和液氮只能英雄无用武之地了，除非Intel在处理器架构上的革新能使外频有突飞猛进的提升。
Intel Core 2 Duo E8500乃至整个E8000系列，将以它极致的频率和空前的效能在全世界DIY用户当中刮起新一轮“品肉”热潮。