节能之战！PhenomII/Corei7功耗对决
PhenomII/Corei7站在同一起跑线上 刚刚过去的2008年可以说是处处体现节能，首先当然是我们了解最多的“绿色奥运”，而在电子行业来说，节能同样显得非常重要，厂商针对节能和低功耗的主题可以说层出不穷，比如处理器、主板，其中主板节
刚刚过去的2008年可以说是处处体现节能，首先当然是我们了解最多的“绿色奥运”，而在电子行业来说，节能同样显得非常重要，厂商针对节能和低功耗的主题可以说层出不穷，比如处理器、主板，其中主板节能，本质上也还是围绕处理器的节能在做文章，因此最终都归结到处理器身上。
处理器在PC部件的中的重要地位相信不用我们再去强调，它的性能好坏直接决定系统的性能情况，同时它的功耗也一样在整机系统中占据了重要的部分。仔细想想，我们普通用户的电脑总体功耗大概在200瓦上下，而处理器功耗就至少要几十瓦甚至上百瓦，可以说占据了非常大的比例。尤其是顶级处理器，说它耗费了整套系统一半水平的功耗也并不为过，因此特别值得我们关注。
就在数年前，消费者对于处理器的要求还仅仅停留在频率的高低上，处理器厂商也为争夺频率的王座打的头破血流。但是随着技术与应用的发展，以频率来衡量处理器性能水平的时代已经渐行渐远，消费者越来越追求性能同功耗、效率的最佳平衡，当性能已经可以满足自身需求后，消费者自然就会开始对功耗提出更高的要求，毕竟更节能更静音的产品才是我们所需要的。
电子行业节能概念贯穿了热闹的2008年
处理器高功耗带来的直接影响非常多，其中包括对散热器、电源、主板做工品质要求等等，用户也就需要准备更多花销投资，而且花了更多的钱可能并不能解决另外一个问题：整机内部温度更高，噪音也无法让我们满意……更节能的产品显然是最适合我们选购的。
针对这种情况，处理器厂商针对用户推出的低功耗处理器，已经在产品线中实现了和普通产品一样受到消费者瞩目的重要地位。同时，在高端产品方面也不例外，前不久陆续发布的Intel Core i7以及AMD Phenom II，都在提供高性能的同时，也在节能方面下足了功夫。
节能考核对决开始
说到Core i7以及Phenom II，也许你已经注意到了，它们具有一个相同的特性，那就是都集成了内存控制器。说起来，AMD的处理器集成内存控制器已经有好几年了，这种做法等于把北桥的很大一部分装进了处理器中。好处自然是有利于提高性能，但同时也不可避免的带来一个副作用：原本在北桥上的一部分功耗和发热量转嫁到了处理器上。
在这个前提下，以往如果直接对比评价Intel以及AMD处理器的功耗似乎显得有点不公平，两者的架构差异太大。现在好了，Core i7也集成了内存控制器，在这方面Intel和AMD算是扯平了，而且酷睿i7和Phenom II也都是45nm的产物，它们终于具有了比较公平的对比条件。
为此，我们决定针对酷睿i7和Phenom II这两个各自代表自身阵营旗舰的产品系列，进行一次全面的功耗表现考核，让大家对它们的功耗水平有一个较为具体的了解。
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Core i7处理器动态节能技术解析
我们先来对比一下两家的处理器动态节能技术。处理器的实际功耗虽然和处理器的工艺等方面密切相关，但是通过一些节能技术对处理器的功耗进行控制，会获得更好的表现。CPU节能技术的关键一般是通过控制CPU的频率和电压来降低CPU的功耗，因为一般用户不可能总是在使用负载较大的程序，当进行简单的程序处理或空闲的时候，低主频的CPU同样可以胜任。
先来说说登场稍早的Core i7吧，它继承了Intel的EIST技术，也就是大家可能早就熟悉的SpeedStep节能技术，可以达到降频降压的效果，效果非常明显，同时Core i7 还引入单独的功耗控制单元，它提供了对处理器核心以及其它内部电路的实时监控，其中包括对核心温度、温度、电流、功耗等等。
除了单独的功耗控制单元外，Core i7处理器还吸纳了众多的节能技术，其中包括笔记本平台45nm处理器的节能技术。
另外Core i7一个明显的变化就是前文已经提过的集成内存控制器。我们知道AMD在K8时代已经引入了内置内存控制器技术，使得对内存的访问不需要迂回通过北桥内部集成的控制器，让系统内存性能得到了全面的提升，很好解决了内存带宽需求和设计上的要求。现在Intel也跟随AMD的脚步，让Core i7的性能可以得到最大发挥。
『Core i7集成内存控制器也不可避免带来功耗的上升』
Core i7 在集成了DDR3内存控制器后，它的接口也由LGA775变为LGA1366，处理器外观明显比LGA775的Core 2处理器要大一圈，个头大了，功耗也不免会有不小的变化，或者说有所上升。
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Phenom II处理器动态节能技术解析
再来看看AMD所采用的“Cool'n'Quiet”节能技术（中文名称“凉又静”），早在2005年美国环保署（EPA）就向AMD授予了能源之星认证，以表彰AMD在提高计算机能源利用效率方面所做的努力。目前所有市售的AMD Phenom II、Phenom、Athlon X2、Athlon64、Sempron处理器都采用了“Cool'n'Quiet”技术，它可以在不需要最高性能时降低计算机的功耗。
『AMD的“Cool'n'Quiet”技术功效明显』
Cool'n'Quiet于2002年1月18日由AMD日本公司率先在OEM版本的Athlon XP处理器中应用，其功能类似于移动版本的Athlon 64所采用的PowerNow!技术和Intel的SpeedStep技术，据报道首次使用这种低耗电技术的Athlon XP 1500+处理器的驱动电压从原先的1.75V降低至1.5V，最高耗电量也从60W降低至50W，而处理器的工作频率最低可以降至300MHz，效果实在惊人。
在激活Cool'n'Quiet功能后，处理器会以每秒30次的频率自动监测系统负载，并且根据负载情况动态更改工作频率，将处理器从全速状态下解放出来，从而达到节省电力消耗的目的。如果搭配了具有温控功能的散热器，那么同时还会自动降低散热器风扇的转速，达到静音的效果，可以说是一举两得。
而且这还只是旧版本的Cool'n'Quiet，在新一代Phenom II处理器上，把Cool'n'Quiet技术由2.0升级到了3.0，又完善了很多，它可以提供更多的功耗等级，使得节能效果更加出众，同时更低的核心电压和增强型缓存能源管理模式可以让休眠状态下的功耗更低。
Cool'n'Quiet 2.0支持两种P-State(性能状态)，分别是全速和半速，其中后者是倍频减半而来，比如Phenom X4 9950就运行在2.6GHz或者1.3GHz。新版Cool'n'Quiet 3.0将P-State增加到了四种，其一是全速，其二是最低速度800MHz（倍频4x），不管什么型号皆是如此。另外还有两种状态，具体频率视原始主频不同而定。例如首发的Phenom II X4 940的另外两个P-State状态频率为1800MHz和2300MHz。
Cool'n'Quiet 3.0会根据不同的应用负载的来调节处理器的主频，并且在电压和主频方面都会有不同的状态。举个实际的例子，如果我们只打开一个简单的PPT文件，这时候CPU的实际占有率只有5%，系统会把主频降低到最低的800MHz，在功耗降低也降到最低的同时，对应用则没有任何影响。当负载稍稍增加后，Cool'n'Quiet 3.0技术又会瞬间把主频提上一个档次，而如果是碰到高负荷应用，则会把处理器频率提到默认最高频率，可以说是一种非常智能化的管理方式。
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真正了解TDP的实际含义很有必要
我们再来了解一下Phenom II/Core i7的TDP（热设计功耗）情况。既然说到TDP，我们有必要再了解一下TDP和处理器实际功耗的关系，因为一直以来，始终有不少朋友把这两者混为一谈，即把TDP数值当作处理器实际功耗看待。
TDP是处理器的基本物理指标之一，反映一颗处理器热量释放的水平，其英文全称是“Thermal Design Power”，中文直译是“热量设计功耗”。TDP数值的含义是当处理器达到负荷最大时，释放出的热量（而不是能量消耗），单位是瓦特（W）。由此可以看出，TDP的作用主要是提供给散热器设计生产厂家，让他们能根据处理器的需要，设计制造出相应的散热器以便良好搭配。
『TDP数值可以帮助散热器厂商设计出合适的产品』
谁都知道，散热器必须保证处理器在达到最大负荷的时候，其工作温度仍然在正常设计范围之内。有了处理器厂商提供的TDP数据，散热器厂商就可以比较容易的设计出合适的散热器，以满足处理器的散热需求。不过TDP这个数据，不同处理器厂家评定它的标准也不见得完全一致，严格些或者宽松些，都会导致这个数值的变化。而且根据不同产品甚至不同时期的市场宣传需要，都可能影响最终公布的TDP值。
当然，TDP和处理器实际功耗之间也并非毫无关系。毕竟处理器运行时的能量消耗，肯定会有一部分按照比例转化为热能释放出来，因此处理器运行时能量消耗越大，自然释放出的热能也越大，也就是对TDP的要求更高。只是请注意，这是基于类似设计的处理器而言，如果是不同架构的处理器，在热量散发上的设计方案也可能不同，那就极可能导致热能释放的比例关系不同。
在明确了TDP和处理器实际功耗之间的区别后，我们可以知道，把不同处理器的TDP数据直接拿来作功耗比较，如果是粗略参考是可以的，但要是机械的以此为论据判断谁的功耗更低或更高，显然是错误的，至少肯定是不准确的。
现在我们可以来比较客观的谈论TDP了。Phenom II基于AMD和IBM共同合作开发的SOI技术，并采用了45nm沉浸光刻工艺，最高端的Phenom II X4 940的TDP为125W，比上一代140W TDP的Phenom 9950要低不少。而目前上市的三款Core i7 920、Core i7 940、Core i7 965 Extreme Edition处理器的TDP则是130W，从数值看均比Phenom II X4 940高一些，由此可以得知Core i7系列的发热量会比Phenom II系列大一些。
『Core I7 920超频至3.6GHz，不少高端散热器也难以抵挡它的热情』
通过我们此前一个针对Core i7的散热器横测数据，可以看出Core i7处理器的发热量确实不小。不过这只是从一个侧面反映，Core i7处理器的实际功耗可能比Phenom II要高一些，还不能因此就贸然断定，结果究竟如何，还是让接下来的实际测试来揭示吧。
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五种环境全面考量实际功耗
测试平台：
| 硬件环境|HARDWARE | |
| 处理器/CPU |
AMD Phenom II X4 920 | 2.8GHz AMD Phenom II X4 940黑盒版 | 3GHz AMD Phenom II X4 940黑盒版 | OC 3.2GHz 英特尔Core i7 920 @ 2.66GHz 英特尔Core i7 940 @ 2.93GHz 英特尔Core i7 Extreme 965 @ 3.2GHz |
| 主板/Motherboard |
技嘉EX58-Extreme | Intel X58 技嘉GA-MA79GP-DS4H | AMD 790GX |
| 内存/Memory |
Kingston KHX11000D3LLK2/2GX （DDR3-1066 7-7-7-20） 海盗船 DDR2-800 2GB（1GB×2） |
| 硬盘/HDD | Seagate Barracuda（希捷酷鱼） 7200.7 250GB |
| 显卡/VGA Card |
Radeon HD4850 |
| 显示器/Monitor | CTX 9100M2 |
| 散热器/Cooler | 超频三 南海2 HP-1204X |
| 电源/Power | Cooler Master 酷冷900W |
| 操作系统|OS | |
| 操作系统/OC | Windows Vista Ultimate SP1 |
| 驱动程序|DRIVERS | |
| 主板驱动/MB Drivers |
Intel(R) X58/ICH10R 芯片组驱动程式 V9.1.0.1007 ATi CATALYST（催化剂）8.11 |
| 显卡驱动/VGA Dirvers |
ATi CATALYST（催化剂）8.12 |
◆性能测试说明：
为了更加全面的了解目前最顶级处理器的功耗水平，此次测试我们对比了目前已有的三款Core i7 处理器和两款Phenom II X4 940/920的功耗。同时，为了进一步对比Core i7 和Phenom II在同频率下的功耗，我们还把Phenom II X4 940黑盒版的倍频调到16X，让它达到和Core i7 Extreme 965同样的3.2GHz进行对比。
◆ 测试方法
我们先进行处理器功耗的测试，具体方法是采用电流仪直接测试不同工作任务时CPU供电部分的电流，然后通过已知电压计算出相应的功耗成绩。这一方法也被国外的媒体所采用，是比较准确的测试方法。
『国外媒体也采用这样的方法，从CPU取电处直接测试电流值计算』
此次我们从实际应用出发，测试五种应用环境下的功耗，包括：空载、H.264 1080P高清播放、MainConcept H264 Encoder编码、CineBench R10渲染、开启SP2004满载。通过这几种环境下的功耗成绩，可以比较全面的综合评定Phenom II/Core i7 的实际功耗水平。
不仅是单独的处理器功耗对比，随后我们也进行了比较传统的整机功耗测试，看着这种情况下又有多少差别，为大家一并献上。
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系统空载功耗测试——CPU功耗
系统空载处理器功耗对比：
『典型的系统空载』
系统空载的环境大家都很熟悉，比如我们从电脑前面暂时离开，而电脑本身也没运行什么软件，或者是即使在使用电脑，也仅开着一些简单的程序，比如上网、办公这一类，此时系统的负载很轻，处理器可以运行在很低频率下就足以应对。
在系统空载状态下，我们看到Phenom II/Corei7都在20W以内，可以说它们的节能效果都还不错，当然Phenom II的功耗比Corei7要更低3至5瓦。分析一下原因不难发现，Phenom II的凉又静3.0技术使得处理器的频率可以运行在800MHz，而Corei7只能降到1.6GHz。
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系统空载功耗测试——整机功耗
接着是空载时的整机功耗：
如果是对比空载时的整机功耗，可以发现和处理器功耗同等的趋势，Phenom II系统的功耗表现更加出色，而且现在比Corei7系统的功耗已经低了20瓦以上，显然在加入了芯片组的因素后，AMD平台的功耗优势会更大，我们分析是Corei7的搭档X58本身也较为耗电的缘故。
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高清播放功耗测试——CPU功耗
播放H.264 1080P高清处理器功耗对比：
我们通过软解播放H.264 1080P规格的《世界自然遗产》高清片段，验证在这个状态下Phenom II/Corei7处理器的功耗情况。测试过程中，我们确保选择的是占用率较为平稳的一段，验证在这个状态下，这两款处理器的功耗情况。
软解播放《世界自然遗产》，各款处理器自然开始全速运行了。从成绩对比可以看出来，Phenom II依旧具有更好的表现，不过此时Corei7的功耗劣势有所缓和。
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高清播放功耗测试——整机功耗
接着是软解播放《世界自然遗产》整机功耗：
在整机功耗测试中，AMD平台继续占据了较大优势。
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H264编码功耗测试——CPU功耗
H.264视频编码处理器功耗对比：
我们使用MainConcept H264 Encoder模拟在进行视频编码压缩时的功耗消耗情况，显然有不错的代表性。
结果没有什么变化，测试成绩显示Phenom II比Corei7的功耗要低20W左右。
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H264编码功耗测试——整机功耗
接着是H.264视频编码整机功耗对比：
整机功耗对比方面，Phenom II继续占据优势，即使工作频率更高也是如此。
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CineBench R10渲染——CPU功耗
3D渲染时处理器功耗对比：
通过CineBench R10这个测试，我们可以了解进行3D渲染时的处理器功耗情况。
CineBench R10渲染对处理器来说是较大负荷了，从测试数据来看，Phenom II比Corei7大致能节省20W左右的功耗。
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CineBench R10渲染——整机功耗
以下是CineBench R10渲染整机功耗测试：
整机功耗测试显示，Phenom II系统的功耗比Corei7系统节省的更多。
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SP2004重负荷满载——CPU功耗
系统满载时的处理器功耗对比：
为了充分反映处理器在满负载环境下的功耗情况，我们使用SP2004软件，并开启多个，通过调配，让每个核心都达到全满载的状态。
可以发现，SP2004让每个处理器核心的功耗都达到了最高值，整个处理器的功耗情况自然也有较大幅度的提升。此时情况显示，Phenom II与Corei7相比的功耗优势再度拉到了20W以上。
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SP2004重负荷满载——整机功耗
接着是满载时的整机功耗对比：
满负载整机功耗的差距又有进一步加大，Phenom II拥有20瓦以上的领先优势可以说是定局了。
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45nm今年主流 更先进工艺随后演进
由前面的这么多测试结果可以看出，Phenom II和Corei7这两种处理器尽管都同属于45nm级别工艺水平，不过它们采用的工艺细节并不完全一样，加上处理器架构以及缓存设计等方面的差异，最终导致在功耗方面存在较大的差距。
显然，无论在空载、中等负载、重负载，还是满负载等各种状态下，Phenom II都具有更低的功耗，它领先Core i7的幅度大概在10至20W之间。就节能方面而言，Phenom II确实比Core i7要更出色。
如果是从整机系统的角度看，Phenom II系统的优势会进一步加大，领先Core i7系统的幅度上升到了20甚至30W以上。这是因为AMD 7系列主板相比Intel的X58主板在功耗控制方面要做的更好一些，所以整体合算起来，自然让Phenom II系统的领先优势进一步加大。在今天资源紧缺的情况下，Phenom II系统可以带来不小的电量节约，相信那些比较看重节能的用户会喜欢它。
最后，我们再来看看与处理器功耗直接相关的制造工艺未来发展。今后，AMD方面会对自己的制造厂进行逐步升级，在增加产量的同时就是改进生产工艺，预计从2010年开始，会逐步进入32nm，甚至22nm以及更新工艺的300mm晶圆的生产。Intel也已经公布了32nm技术的处理器产品，包括第二代high-k、金属闸极技术、重要图层(patterning layers)采用193nm沉浸式微影技术(immersion lithography)、以及强化晶体管应变(strain)技术，可强化处理器的效能与能源效率。
显然，32nm工艺技术是处理器制造的下一步，只是现在说起来，可能普通消费者还会觉得比较遥远。那也没有关系，关注目前实实在在的45nm产品技术就好了，因为Intel和AMD已经全面进入45nm工艺，它们的45nm处理器将是今年大家选购的主力产品。