接下来我们来看SNB在架构上都有哪些改变，以及它们会对性能及使用带来什么样的影响。以下涉及到的名词， Intel有官方演示文稿说明，网上也有大量的媒体翻译了它们，所以我不再浪费篇幅解释，大家感兴趣可以利用搜索引擎研究。

功耗

由于得益于32nm的工艺制造，以及微指令缓存的加入，所以处理器的功耗比Nehalem降低了不少，所以我们看到最高型号Core i7-2600K的TDP也只有95W。而实际使用情况则更少。

性能

SNB对缓存、预测单元和执行单元以及内存访问都有改进，所以不要简单的认为它只是基于Nehalem的一个优化而已，这些改进也为它带来比Nehalem同频平均大约10%-15%的性能提升。

三级缓存

SNB的三级缓存与CPU同速，而不像AMD的K10架构那样与CPU-NB同速，当SNB处理器的节能功能开启时，三级缓存也会一并降频，让节能效果更好，因为三级缓存占的晶体管达到了整个Sandy Bridge核心的一半。另外SNB采用了“环形总线”，每个CPU核心、GPU核心、视频转码引擎以及内存控制器（IMC）、系统助手（System Agent）并不是简单的共享三级缓存而已，它们可以分别独立地通过自己的“接入点”访问三级缓存的各自区块，这样在需要频繁访问三级缓存的时候，数据和指令就不需要“排队”，对三级缓存的利用率可大大增加，延迟也大大降低。我们可以做个形象的比喻，环形总线的架构就像列车一样，乘客可以从各个车厢的车门上车，而不用全部从一个车门排队上车，这样就能在短时间内让许多人同时上车而不至于排队。

系统助手

也就是System Agent，之前看过一些主板的BIOS应该接触过这个名词，它有它自己独立的工作电压，一般不需要去动它。这部分媒体翻译得不太好，所以我详细说说。它实际上就是传统意义上的北桥，或者说是Uncore，也是SNB处理器“智能”的地方：它包含了比Nehalem更优秀的内存控制器、支持16条 PCIE2.0通道的PCIE控制器、图形处理器（GPU）、电源控制单元（PCU）以及DMI总线的IO接口，另外让外频超不动的时钟发生器也应该在这里。这里边东西很多，我们一个个来说。

内存控制器（IMC）：由于它成了System Agent的一部分，所以频率可能无法直接侦测到，这也就是我们从CPU-Z上看不到NB频率的原因，具体它的频率是多少我们也不得而知，但是从内存带宽和延时的表现来看，它超过了Nehalem三通道的内存频宽，所以可能会是跟核心同速。另外，根据Intel在IDF 2010上的报告显示，SNB的IMC把存储、载入内存地址的操作改成了同时对称，这样可以直接使得浮点运算效率理论上翻倍。

PCIE控制器：这里的PCIE频率将由System Agent内部的外频时钟发生器同步，随着处理器的外频联动，无法锁定。主板的设计一般是把这16x的带宽直接分配给显卡，且不说在这种设计下，超外频对显卡安不安全，PCIE控制器的体质，将直接决定了你外频能超多高，目前得到的消息是超到108以上的几率比较低。

图形处理器：就是集成显卡了，它的性能大家已经领教过，几乎可以取代低端独显（GT220之类），在P67上它无法使用，在H67上它可以超频，并且它也会随着系统负载的变化而变频，以保证它发挥出最大的性能且让处理器不超过TDP限制。但遗憾的是它依然不支持DX11。

视频解码引擎：相当于N卡的CUDA引擎，属于一种通用计算引擎，目前已经有软件可以支持它，例如Cyberlink的MediaEspresso 6.5。在视频转码能力上，它比CPU强许多。

PCU：也就是Power Control Unit，电源控制单元，它支持Intel最新的VRD12规格，我们说SNB处理器的智能，实际上就是说它，VRD12带来的最大改变是SVID的采用， SVID让PCU与主板的PWM芯片直接通讯，以极高的速度控制着VID表和侦测故障响应，因此它会自动判断处理器工作在高频率的时候需要的VID电压值，反馈给PWM芯片。简单的说，如果SVID技术使用得当，超频的时候它应该会给你一个合适的稳定电压值。对主板厂商而言，这就要求它们使用的PWM芯片必须支持VRD12规格。

DMI总线：处理器（准确的说是System Agent）与PCH芯片的通讯总线，这个带宽并不高，为5.0GT/s，但是已经够用了。其实DMI总线不是什么新东西，它在以前一直是南北桥之间的通讯总线，且在P55上北桥消失后，DMI总线就成了CPU（Uncore）与PCH的通讯总线了。不过有点区别的是，它的频率同样也是随着外频的改变而改变。

Turbo Boost 2.0与TDP限制、超频的关系

首先Turbo Boost 2.0是对CPU和GPU都有影响的，当然P67上可以忽略GPU的，H67上可以忽略CPU的，Z68上用集显，由于考虑到CPU与GPU的功耗，情况可能就变得稍微复杂些，Turbo Boost 2.0会智能地控制功耗和性能的平衡。但是不管如何，从宏观TDP限制上看，Turbo Boost 2.0有一个“25秒规则”，它允许PCU在短时间内让某些负载较大的处理器核心（也可能是GPU）加速，使得处理器功耗超出TDP限制，但是依然有个限度，例如95W的处理器，最大短时间超过TDP功耗不会超过118W。然后通过监控处理器的温度，如果超过一定的温度（应该不会达到TJ. Max）上限后会稍作降频（但还是高于默频的）把功耗控制在TDP上限，如果温度不成问题，最多25秒后也会恢复到TDP上限。除此以外，我们对SNB处理器超频也要依赖于Turbo Boost 2.0技术，且H67主板无法开启核心的Turbo Boost功能，但是超频GPU也同样是通过Turbo Boost实现。当然，对用户而言，哪怕是最高级的i7-2600在超频到倍频上限再开启Turbo Boost后，最高频率也可达4.2GHz，非K系处理器无论是否超频状态下，基于SVID的帮助，结合SNB处理器的体质，对于核心的Turbo Boost应该都可以正常稳定工作，并且切换是很快速的，一般使用CPU-Z这种对处理器频率采样非常慢的软件都难以捕捉到。下面我们以Core i5-2500与Core i5-2500K为例，来看看Turbo Boost 2.0的核心加速和超频是如何实现的。

由上图我们可以看到，i5-2500K与i5-2500在默认频率下Turbo Boost机制都是一样的，在单核心满载的状态下可以提升最多4个倍频达到Intel规格列表里的3.7GHz，而多一个核心满载，最大的Turbo倍频就会降低一级，至四核心满载的时候刚好就比默认频率高出一个倍频为3.4GHz。不同的是，不锁倍频的i5-2500K在超频后Turbo Boost机制会失效，四个核心都一直工作在超频后的倍频；而半开放倍频的i5-2500可允许用户超频最多四个倍频，超频之后Turbo Boost的机制依然生效，因此在单核心满载下超频后的i5-2500可以提升最多4+4个倍频达到4.1GHz，而在四核心满载的情况下，也可以提升4+1个倍频达到3.8GHz，所以有一句很形象的比喻把SNB非K系处理器的超频叫做“骑在Turbo Boost的肩膀上再向上爬”。但是不管如何，在TDP的限制之下，Turbo Boost加速的最大频率和上边提到的25秒规则是没有冲突的，它只能去判断Turbo Boost是否被启用。实际上在我们一般使用的环境下，对于一颗TDP为95W的非K系处理器而言，哪怕是在Z68上，超频到开放倍频段的上限，再开启Turbo Boost，处理器的最大功耗也依然离TDP有一定距离，所以25秒规则几乎是根本没有机会生效。但是对于K系处理器以及65W或者35W的处理器而言，25秒规则就可能会制约Turbo Boost的发挥，把处理器功耗限制在一定范围内，这就是我们在超频K系处理器的时候即使设定48x倍频，在满载一段时间后看到的频率可能也只有4.5GHz的原因，这种现象俗称“掉倍频”现象。但是不管如何，现在厂商的BIOS已经完全破解了TDP限制，所以可以认为对于会改BIOS设置的用户而言，25秒规则已经成了浮云。当然如果TDP限制解不干净，掉倍频现象就会发生。

主板设计理念

简单说一下P67主板的设计思路，各大厂商基本设计都是按照这个套路的，只是在周边配备和功能上有些区别。

CPU供电：必须基于VRD12设计，供电系统应该是延续核心、内存控制器（系统助手，或者不规范地叫Uncore）分离式供电，有可能用两个PWM芯片，其中核心的PWM芯片必须支持VRD12；

内存：内存插槽毫无疑问的是双通道DDR3了，最大支持DDR3-2133，在SNB处理器上，内存的BCLK为外频的1.333倍，所以内存频率=100x1.333x内存倍频x2，主板厂商要做的，就是提供这些内存倍频，一般都会有3x至8x的整倍数，也就是对应内存频率为DDR3-800/1066/1333/1600/1866/2133这些分频。

PCIE插槽：显卡插槽16x PCIE2.0带宽应该是直接由CPU提供的，当然也可以实现双路8x SLI/CrossFire，PCIE频率使用CPU内部的时钟发生器，也就是CPU的外频会影响到显卡的PCIE频率。

周边设备：P67芯片组还提供额外8条PCIE通道，采用另一个时钟发生器，不会受CPU外频影响，它主要是供板载设备例如USB3.0芯片、网卡等使用；P67不再支持PCI总线，所以主板上一般要板载一个PCIE to PCI桥接芯片，它也要占用一条PCIE通道。