十年磨一剑! 英特尔Haswell新处理器首测

　　【PConline 评测】“跨界”产品是2013年PC产业的主旋律，最具代表性的就是因可触控变形的特性，超极本将平板与笔记本融为一体，在使用形态上更为多元化，而随着移动互联网的爆发增长，这种“融合”的趋势更为明显。消费者对市场反应冷淡是这种“模棱两可”的跨界产品不断涌现的主要原因，可以说，2013年是IT产业沉默并伴随爆发的一年，移动设备是为主力，而现在这种现象也开始向桌面平台转移。

　　移动计算设备之间的界面日趋模糊，这也左右了芯片厂商的发展战略。继Ivy Bridge之后，被市场看作是英特尔巩固移动战场，并有些“救命稻草”意味的Haswell今天正式发布。英特尔将Haswell称作是PC行业十年来最伟大的创新，它的诞生也被业界认为是为了抵御平板电脑甚至是智能手机的冲击，同时重新定义超极本，到底它做出了怎样的改变，今天的文章将为大家一一揭晓。

　　身在“Tock”位置的Haswell肩负着延续成熟工艺，升级CPU架构的责任，但从酷睿诞生到Ivy Bridge，Intel CPU微架构都可以算作是酷睿微架构的继承和发展，每代处理器之间更多的变化则是工艺、总线、缓存等外围部件。然而在所谓的“后PC时代”，手持设备日趋增多的今天，Haswell对于Intel来说更是处于举足轻重的位置——它必须加速进化。

　　Haswell继续使用22nm的制程工艺，此外，在环状总线、Turbo Boost加速、PCI-E 3.0支持(双芯片)以及双通道内存等方面，Haswell和上代Ivy Bridge基本没有差别。而面对现阶段以及未来人们渴望唤醒速度更快、待机时间更长、性能更强以及设备更加易用的发展趋势，Haswell在功耗控制、计算性能、图形性能、封装模式等方面做出一系列改动。

■ 提升电源管理能力 Haswell主打低功耗

CPU方面

关键字：针脚

　　架构的改变意味着处理器针脚位置、数量的换新，总的来说，Haswell移动版主要有两种封装形式：PGA为传统移动版，BGA则主要应用于超极本当中。移动版处理器使用的是Socket G3插槽，针脚数由之前Socket G2(IVB)的988个减少至946个；BGA封装的有两种，分别是用于双核与四核，它们的针脚数也分别由之前IVB的1023个增加到1168个和1224个增加到1364个。

关键字：SoC

　　三芯片平台简化为双芯片后，Intel将再次尝试单芯片设计，也就是把处理器、芯片组封装到一起，针对变形超极本以及平板电脑这些需要耕地功耗、更小外形的产品，CPU与PCH将集成于同一颗BGA封装芯片当中，但并不是原生整合，而是多芯片封装(MCP)，这点类似于第一代酷睿处理器CPU+GPU的“胶水”组合。另外有一点与IVB平台不同的是，针对超极本的处理器，它将搭配同样是低功耗设计的芯片组，虽然整体规格与传统笔记本平台芯片组变化不大，但是针对节能也做了不少改进。首先是超极本芯片组的工艺升级到了32nm，配合处理器也就是22nm+32nm的组合(目前22nm的IVB搭配的7系芯片组还是65nm工艺的)，Intel如此跨度提升芯片组工艺将是为了将节能进行到底。

关键字：节能

　　为了实现更好的节能，能够有利于更好的热设计，延长电池使用时间，Haswell还专门在外频方面增加了一个24MHz的级别(之前为100MHz)，所以当CPU处于节能状态时，其最低的待机频率变得更低。还有目前Intel处理器支持的C节能状态主要是C1-C7，而Haswell架构中还会增加C8、C9和C10等更深度的节能状态，简单来说，原先不支持关闭的电路现在大多可以彻底关闭，原先需要一定电压的现在只需要很小的电压，这样一来耗电量也随之大幅度减小。

关键字：S0ix

　　此外，Haswell在超极本身上增加了一个新的电源状态——S0ix，它与Windows 8中引入的Connected Standy有关，就是说在保持网络活动的情况下CPU进入节能状态，与普通的S0活动状态相比其功耗只有后者的1/20，与S3/S4节能状态相比唤醒速度更快，这样一来就可以大幅降低系统功耗，延长续航时间。

关键字：SDP

　　英特尔以往使用热设计功耗(TDP)来衡量计算机CPU全速运行一段时间的功耗。从Haswell开始，英特尔引入了一个新概念，即场景设计功耗(SDP)。这主要衡量计算机在媒体播放等轻量级应用下的功耗。英特尔将以SDP来衡量用于平板电脑和变形超极本的的处理器。以SDP来衡量的话，Haswell架构的处理器最低仅为6W。

关键字：TSX

　　TSX将允许开发人员指定事务型同步代码空间，使得目前使用粗粒度线程锁定(Coarse-grained thread lock)的程序更自由地使用细粒度线程锁定(Fine-grained thread lock)，进而提高多线程效率和性能。TSX扩展的应用场合和内容都比较复杂，需要软件、硬件的全面配合，并且目前的软件基本上不会在TSX扩展中带来明显的性能增益。只有那些符合英特尔要求的软件，才能在多线程应用中有相当明显的、相对于传统编程方法的性能提升。

关键字：AVX2

　　在Sandy Bridge中，Intel引进了AVX指令，操作数256位，可以包含4个双精度浮点数(DP flops)，加上每周期两条指令，形成每周期8DP的运算能力。而在Haswell上，通过引进加乘(FMA)操作，使得每个指令能运行一次加法和一次乘法，运算能力再次加倍到16DP。

关键字：8系芯片组

　　Haswell集成了电压调节器能对自身的各个电压区域进行更精确的控制。同时，Haswell更重视整个系统的功耗控制，包括屏幕的自动刷新，使得在屏幕点亮的情况下CPU也能进入低功耗状态。它在南桥提供了I2C、SDIO、I2S、UART等低功耗的接口，对于连接CPU和南桥的DMI总线，以及PCI-e、SATA、USB等高速外部接口也增加了新的电源状态。

　　此外，Haswell同时带来了一套新的超极本标准。想要得到第四代酷睿超极本认证，设备必须要提供WiDi，声音控制和触控显示屏。系统还要能够在3秒之内从睡眠中被唤醒，提供超过7天的待机时间，在Windows 8下空闲9小时，提供超过6小时的高清视频播放。与此同时，一款超极本还应该提供反病毒和反恶意软件保护，包含英特尔的防盗和身份保护技术，机身厚度在23毫米以下(标准更宽)。作为对于混合设备的侧重，超极本标准还将包含更多的变型设计。

■ 核显性能稳步提升 “锐炬”一鸣惊人

　　除了追求低功耗之外，图形性能同样是Haswell所不能割舍的。在GPU方面，Haswell给出了三种版本，分别为GT1、GT2(HD 4600/4400/4200，工作站方面为P4700/P4600)和GT3(HD 5000/5100)。这其中在GT3又包含了GT3e(HD 5200)一个子版本。说子版本其实并不正确，因为GT3e的性能要高于其它版本，所以英特尔分别给它单独命名为“锐炬Pro(Iris Pro)”，而由于HD 5100只在28W的版本中提供，在核心频率上有不少优势，因此命名为“锐炬(Iris)”。

GPU方面

关键字：锐炬

　　Haswell这次史无前例的提供了5个版本的“集显”，我们可以简单将它们归为两类——核芯显卡与锐炬显卡。核芯显卡方面，Haswell的分为GT1、GT2并相比IVB增加了GT3。这其中GT1拥有6个执行单元，GT2拥有20个执行单元，至于HD 4600/4400/4200它们之间就只有核心频率的区别。GT3出现在低功耗或者SoC平台上(15W)的版本，它的执行单元为40个，但由于制造工艺仍是22nm，所以在核心频率上会做出一定的妥协。而在锐炬显卡方面，配备GT3(HD 5100)的产品功耗将会提升至28W，而最重要的GT3e首次为核显加入动态DRAM，因为没有拿到对应的测试平台，所以暂且不知其DRAM的容量，而查看英特尔的官方测试报告，其性能相当可观，几乎可以媲美GT 640M。

关键字：eDP

　　Sandy Bridge/Ivy Bridge的数字和模拟视频界面都位于芯片组内，Haswell则会把数字视频接口(DDI)转移到处理器内部，并提供三种最新规格：DVI、HDMI 1.4a、DisplayPort 1.2(SoC将取消VGA的输出)。分辨率方面HDMI最高可达4K×2K、24Hz，DisplayPort最高则可达3200×2000、60Hz。

　　除了三个数字端口，Haswell还整合了一个eDP(嵌入式DisplayPort)，以及一个FDI(弹性显示接口)，而后者能重新配置为第二个eDP。这种端口支持面板自刷新(PSR)，可将显示画面还存在本地显存中，画面不变的时候可让图形控制器进入休眠状态来省电，不过必须搭配eDP显示面板，也就是用在笔记本上，而且仅支持一个。

关键字：编码解码

　　在视频的编、解码能力上，Haswell支持更快的JEPG、Motion JPEG(一种使用JPEG压缩帧的视频格式)、SVC(弹性视频编码)和MVC(多视角视频编码)等多种视频格式的解码。同时在视频处理上，Haswell的GPU拥有一些新的模块，比如伽玛扩展(GE)、肤色调节过滤器、帧率转换、图像稳定引擎等。

关键字：DX11.1/OpenGL 4.0

　　Haswell支持DirectX 11.1、OpenGL 3.2，支持更宽的数据路径，采样几何单元也有所改进，拥有独享动态缓存的GT3e更是可以将这些优势发挥到极致。

关键字：WiDi 4.1

　　Haswell平台将支持Intel WiDi 4.1无线显示技术，WiDi 4.1将带来更低的面板刷新功耗以及大大降低的延迟率，同时为了迎合触摸屏，WiDi 4.1还设计了专门的针对触控操作的UI界面。

■ 处理器性能大比拼 Haswell技高一筹

　　遵循摩尔定律，每隔18个月处理器的性能都能提高一倍，虽然还没有到达这一周期，但是英特尔这次发布的全新Haswell平台的处理器依旧在CPU与GPU的性能上做出了进一步提升，同时也让各个单元的协作更为统一、紧密，所以能耗比进一步提升，为了让大家更直观的看出Haswell与IvyBridge之间的性能差距，我们选用了i5-3317U作为i5-4350U的对手，到底结果如何呢？我们接着往下看。

　　首先出场的专业的处理器渲染处理软件CineBench是一款使用针对电影电视行业开发的Cinema 4D特效软件引擎，可以测试CPU和显卡的性能。日常测试时主要考量它的CPU处理部分。

　　CineBench是一款使用针对电影电视行业开发的Cinema 4D特效软件引擎，可以测试CPU和显卡的性能。日常测试时主要考量它的CPU处理部分。它的测试方式分为两项：第一项测试纯粹使用CPU渲染一张高精度的3D场景画面，在单处理器单线程下只运行一次，如果系统有多个处理器核心或支持多线程，则第一次只使用一个线程，第二次运行使用全部处理器核心和线程。

　　Cinebench R11.5版本的测试软件仍由CPU性能测试以及GPU性能测试两部分组成，采用新的算法与记分方式，R11.5相比R10对于处理器真实的性能体现更为准确，在此测试环节，我们还是着重体现CPU方面性能的变化。

　　从单核心的表现来看，i5-4350U在数值上要比i5-3317U高出约17%，多核心方面则要高出将近13%。今年是英特尔的Tock年，在制程不变的前提下推出了全新架构的Haswell处理器，从传闻中我们得知这次的Haswell处理器将在核芯显卡方面做出较大提高，相对的处理器性能方面则提高的并不是很多，大约在10%-20%之间，而让我们寄予厚望的核芯显卡方面又有着怎样的表现呢？

■ 核芯显卡性能：Haswell完胜IvyBridge

　　在很早以前，消费者就对英特尔的核显发表了不满，尽管英特尔在IVB时代在核芯显卡部分做出了较大改变，但似乎仍然没有得到大家的认可，而这一次Haswell的发布似乎有了新的改变。

　　3DMark Vantage是业界第一套专门基于微软DX10 API打造的综合性基准测试工具，并能全面发挥多路显卡、多核心处理器的优势，它包括两个图形测试项目、两个处理器测试项目、六个特性测试项目，还特别加入了对人工智能(AI)和物理加速的专门测试。

　　以上柱状图所显示的是GPU的成绩，通过上面的图可以看到相比上代产品，融合了Intel HD Graphics 5000显示核心之后，图形性能有着大约60%~70%的性能提升，这也与我们之前所做的另一个产品相吻合。

　　3DMark 11使用原生DirectX 11引擎，在测试场景中应用了包括Tessellation曲面细分、Compute Shader以及多线程在内的大量DX11新特性。它包含四个图形测试项目，一项物理测试和一组综合性测试，并重新提供了Demo演示模式。该测试程序使用了Bullet物理引擎，支持新的在线服务，并在原有英文支持的基础上，加入了德语、芬兰语以及简繁体中文的原生支持。

　　Intel HD Graphics 5000还支持DX11.1、OpenGL 4.0，而在并行计算方面，HD 5000同样支持OpenCL 1.2，当然对于一款移动平台的核心显卡，我们并不能真正的去要求它能够运行DX11游戏，对于一些及其消耗资源的DX11游戏就算是中高端独显也不一定能完美驾驭，所以我们更加侧重关注它在DX10甚至是DX9环境下的性能表现。

　　虽然Intel HD Graphics 4600和Intel HD Graphics 5000命名上有着一定的差别，但它们却同属核芯显卡，而并非英特尔口中高端锐钜显卡，在此之前我们测试过一款具备Intel HD Graphics 4600核芯显卡的CPU，但是其3DMark 11的成绩达到了1176分，比起4350U的927分要高出不少，当然这一切的测试成绩并没有保持在统一平台上，这也会导致测试成绩的对比出现一定的偏差，所以目前我们仍对Intel HD Graphics 5000核芯显卡的定位持保留意见，当我们有足够多的实际数据之后，再对其下个最终结论。

转码测试

　　在全新的IVB处理器中，英特尔对高速同步技术进行了优化，由此将提供更快的MPEG2、VC1和H.264视频编码速度。英特尔最新一代Haswell平台处理器同样在这方面做出了优化，而且比IVB还要更高，接下来我们就利用MediaEspresso这个软件来对比测试下两款处理器的转码速度。

　　我们所选用的素材是一个H.264全高清视频文件，该文件大小约为931MB，而我们转码的目标为The New iPad的1920×1080的全高清视频文件，i5-4350U的转码时间为56秒，而i5-3317U的转码时间为66秒，单从这两颗处理器上来看，Haswell要比IVB平台处理器在转码方面提升了约17%。

■ 整机性能良好 续航未达最佳状态

　　PCMark 7包含七个不同的测试环节，由总共25个独立工作负载组成，涵盖了存储、计算、图像与视频处理、网络浏览、游戏等PC日常应用的方方面面。相比PCMark Vantage，PCMark 7的测试环境改变成了DX10，各种测试软件都进行了更新升级，更加符合当下用户的使用环境与习惯。

　　从PCMark 7的测试结果来看，4350U比3317U在成绩上提高了约10%，这也是综合了多方面测试结果所得出的结论。

　　伴随这Windows 8系统的发布，BAPCo也公布了全新的SYSMark 2012，太平洋笔记本频道也在第一时间升级该测试软件。SYSMark 2012依然延续使用了2007版的测试方法——通过实际安装各种办公或者行业软件并运行内置Demo来模拟真实的使用环境，其所得成绩依然拥有很高的参考价值。由于目前正处于新旧测试软件的交接阶段，我们还没有收集到足够的SYSMark 2012测试成绩，所以上面的截图仅供参考。 

　　SYSMark 2012是一款相当专业的商务办公测试软件，虽然目前得到的测试分数并不是太多，但是针对两代处理器所得到的测试结果还是具备一定参考价值的。通过SYSMark 2012的测试结果来看，4350U的125分要比3317U的111高出约12%这也与之前PCmark 7的测试结果基本吻合。

续航测试：

　　为了迎合全新Windows 8操作系统，我们也对续航软件测试进行了升级，新版MobileMark 2012在测试中采用的软件与之前版本相比做出了大量升级。例如将Microsoft Office更新成Office 2010版，此外，MobileMark 2007在更新软件版本的基础上还增加了一些用户经常使用的软件作为测试负载，例如：Adobe Reader、Illustrator、Microsoft Project等等。

　　 相比之前版本的测试软件，MobileMark 2012在测试环境的要求也相对提高，在测试之前必须重做系统，而且在驱动方面也要合理安装，否则会出现各种各样的问题。从测试的成绩来看，Haswell平台的4350U的续航时间为266分钟，而IVB平台的3317U的续航时间为237分钟。从下表中的电池容量来看，似乎IVB平台在续航方面更具优势，但是从效率值来看，Haswell平台的131显然要领先于IVB平台的113，这也是影响到续航结果的一个重要因素。

■ Haswell vs IvyBridge游戏大比拼

生化危机6

　　相信大家对于生化危机一定不陌生，在去年我们用生化危机5的benchmark作为载体对产品的游戏性能进行测试，而今年我们统一升级为生化危机6。虽然版本进行了升级，但是它依旧为DX9.0c，从测试结果来看表现一般，流畅度一般，如果想畅玩此类型的游戏还是比较吃力的。

　　测试环境我们统一选择了1920×1080的分辨率，相比之下，IVB平台的Intel HD Graphics 4600得分更低，如果说对于生化危机5来说还没有问题的话，那么对于生化危机6来说已经是不能逾越的一道坎了。

坦克世界

　　《坦克世界》（World of Tanks）是一款在2010年由Wargaming公司推出的战争网游。玩家会扮演1930到1950年代的战车进行对战（PvP），高度要求战略和合作性。游戏的流畅度可以直接影响到玩家发挥的好坏，因此选择它作为测试载体再合适不过了。

　　在测试之前，我们将两个平台的游戏设置按照上图统一调节，同样是在1920×1080分辨率下进行游戏，为了保证测试环境的统一，我们在游戏过程中选择了同一场景，而且保持在静止的情况下，Haswell平台的最终成绩为35帧，而IVB平台的最终成绩为27帧，由此可以得出，虽然二者都可以顺利进行游戏，但如果要在多人环境下以及移动中进行游戏监测，势必会比这个得分还要低，所以对于这款游戏来说，两个平台的核芯显卡都不具备可玩性。

魔兽世界

　　《魔兽世界:熊猫人之谜》的发布让不少AFK的wower重新回到了魔兽的世界，虽然小编也想回去，无奈没有时间和精力继续闯荡艾泽拉斯的土地了，所以85级的小编只能把本次评测的地点选在了海加尔山的火源之界副本门口的上方，虽然打了无数次，也被虐了千百遍，但从来没飞上来过。

　　在测试之前我们把游戏选在了优秀的设置下，而且测试地点也有火焰在不停的滚动，所以本次测试还是非常具有针对性的，在网络状况油量的情况下，Haswell平台的最终成绩为43帧，而IVB平台的成绩为37帧，对于那些没有较高画质追求的使用者来说，这个设定完全可以满足玩家对于魔兽世界的需求。

使命召唤9

　　《使命召唤9：黑色行动2》由Treyarch开发，是《使命召唤：黑色行动》的正统续作。本作将带领玩家进入未来战争。本作依旧沿用IW引擎，但令人兴奋的是加入了DX11技术的支持，可谓一大进步。本作的多人游戏、僵尸模式等核心体验有所改动，动作性大幅加强，战斗规模翻倍，可以说是《使命召唤》系列的一次大跨越。在1920×1080分辨率默认画质下，i5-4350U只能得到25帧的成绩，对于这样一款FPS射击游戏来说，还不足以达到娱乐的要求。

《Final Fantasy XIV》

　　《Final Fantasy XIV》(中文名：最终幻想14)是由日本著名游戏开发商Square Enix开发的大型3D奇幻类MMORPG，拥有25年悠久历史，堪称游戏业界的经典品牌。最终幻想14作为该系列的最新力作，不仅仅拥有丰富的战斗系统，副本等元素，还有充满深度的生活系统，陆行鸟宠物的培育，众所周知的召唤兽，超酷的飞空艇也会悉数登场，已经在业界掀起一股幻想狂潮。

　　在默认环境下，我们把分辨率调到了1920×1080，最后Haswell的4350U得到了1006的得分，系统评级为LOW，如果想用Intel HD Graphics 5000玩这个游戏的话，务必要将分辨率下调。

《光荣使命》

　　《光荣使命》是由南京军区与无锡巨人联合开发的中国第一款具有自主知识产权的军事游戏，目前军用版已在全军服役，中国200余万现役解放军官抢先体验。作为用于解放军部队官兵训练、娱乐的首款军事游戏，《光荣使命》诞生起就承载着特殊的使命，其出类拔萃的品质受到前所未有的关注与期待。

　　此环节的测试笔者采用官方的BenchMark来进行，设置我们选择了默认，Haswell的4350U最终的平均帧数为17，Intel HD Graphics 5000对于这款游戏来说仍然比较吃力。

■ PConline评测室总结

　　“融合、变形、触摸”的概念盛行，无论是笔记本平板电脑还是一体机都在“模糊”界限，面对这些Hybrid设备，传统的X86芯片厂需要重新设计一款适合的产品来支撑，而从Haswell身上，我们可以明确的看到英特尔所做的努力，无论是控制功耗、设计单芯片还是优化用户体验，这些行为都是为了重拾移动计算市场。

　　而说到处理器的具体性能表现上面，Haswell在功耗下降的同时，相比稳步提升CPU性能，其GPU的图形能力更为抢眼，尤其是首次集成专用EDRAM的HD 5200锐炬显卡，它的出现在Intel未来处理器发展路线上意义非凡。在Haswell身上我们也能够看到在融合的趋势下，传统X86平台的能耗平衡控制将逐渐成熟。