小编号大学问！浅谈CPU的步进码

兴宁528 · 发表于 2012/2/14 23:50

“步进”的英文是Stepping，Intel的官方文档中将其表述为“Core Stepping，核心步进”。步进表示的含义是芯片因某种外在因素的变化而导致的物理或者电气特性的变化的产物。以Intel的处理器为例（下文都以Intel的处理器为例），Stepping的具体值是2-3位由数字和字母组成的字符串。现在常见的Intel处理器的步进值都是由“一位字母+一位数字”组成的： 
</IMG> 　　处理器的步进升级是属于升级中“最细微”形式。较之制程的升级，步进升级对周边硬件的要求是最低的。比如，90nm制程的处理器升级到65nm制程，刷新主板BIOS是必须的。但类似“A0到B0”的步进升级可以直接完成，无需任何额外的动作。 　　一、步进检测的两种法 　　 CPU-Z软件识别 　　那么如何查到一款处理器的步进值呢？最简单的方法是使用CPU-Z这款软件直接读取读取（可以在www.cpuid.com上下载到最新版的CPU-Z）： 
</IMG> 　　下载CPU-Z之后，将压缩包解压，直接双击CPU-Z.exe这个文件，稍等几秒钟之后，CPU-Z就会显示读取的处理器相关信息，其中就包括步进。 　　S-Spec号识别法：火眼金睛 　　 CPU-Z的识别方法虽然准确，但有时候也有缺陷。比如，你的机器中只有较早版本的CPU-Z，可能会无法识别处理器，还有一种情况就是，CPU-Z必须在Windows环境下才能使用，如果身处CPU市场，周围都是盒装或是散装的处理器，怎么样才能快速识别步进呢？答案就是检验处理器表面的S-Spec，它的准确率也是100％。 
</IMG> 　　上述这张图是一颗Core 2处理器表面的文字，第三行中，第二个字段“SL9SA”就是S-Spec号。由于S-Spec号都是以“SL”开头，也被称作SL号。SL号是识别处理器的重要依据，每一个SL号只对应某一特定频率，缓存，外频和步进的处理器。所以S-Spec号对处理器的分类是最精细的。处理器的任何一个参数发生变化都会引起SL号的变化。比如，都是E6300处理器，也会因为步进的不同而有不同的S-Spec号这就是以S-Spec号来识别步进的依据。 　　编辑提醒：S-Spec识别方法的缺陷是需要记忆，S-Spec与步进的对应关系需要在Intel的网站上才能查到，后文的附表提供了目前Intel已经发布的Core 2架构处理器的S-Spec号与核心步进的对应表。 二、步进升级成因与成效 　　 我们看着CPU的步进一次次的改变，那么背后的变化又是什么呢？任何一款产品，从投产到最终产品寿命的终了，其制造工艺都是遵循着日益成熟的路径来走的。集成电路产品更是如此。一颗集成了几亿个晶体管的CPU，它的品质会因为制造工艺的逐步成熟而越来越好。 　　步进升级理由之一：处理器功能的变化 　　在功能上进行简化是Intel调整处理器产品线的重要手段。比如，去掉对某些功能的支持就能诞生一个新型号的处理器：比如Pentium D 945和Pentium D 950，它们的主频，外频都是一致的，但是前者不支持VT技术，也就是说在功能上存在着缩水，在这种情况下，它们的步进必然是不同的。因为Intel完全可以通过改变工艺来控制新的用于封装Pentium D 945的晶元。 　　步进升级理由之二：晶元的重新划分 　　Intel会依据晶元的品质来决定给哪款处理器使用。但也存在着不同规格的晶元相互替换使用的情况。Core2中最典型的例子就是L2步进的使用。Core 2 E4300目前只有L2的步进，而同为2M缓存的E6300却有两种步进，一是L2，二是B2。因为早期的E6300使用的2M缓存是通过屏蔽掉Conroe核心4M缓存的一半实现的，这部分的E6300的步进与Conroe核心的E6600以及E6700保持一致；E4300出现之后，E6300也可以直接使用新的L2步进来制造，所以L2步进的E6300也出现在了Intel的文档中。 　　步进升级理由之三：解决处理器的“小毛病” 　　 和软件一样，硬件的设计也不是一开始就完美无缺的。一颗处理器从tape-out到最终推向市场，会经历无数苛刻的系统测试，即便如此，有些细小的问题还是要到实际应用的时候才能发现的。对于在实际使用中发现的问题，Intel会推出新步进的处理器，解决一批已经发现的问题。所以，步进升级与软件的升级有异曲同工之妙。 　　步进升级理由之四：晶元的制造工艺成熟 　　Intel的处理器制造工艺一直是处于不停的升级之中，但是这种升级未必是很大的改进，而是局部的，某些细节工艺的提升，这种情况也会使得Intel升级处理器的步进。比如Q6600四核处理器，就已经出现过B1，B2等多个步进，正式版的产品则为最新的B3步进，相比之下大部分Core 2双核处理器的制程仍然停留在B2步进上，因为相对于双核处理器，四核的Q6600处理器在工艺升级上的潜力更大。 　　如果仔细的比较就会发现，步进实际上与某款特定型号的处理器无关，一款特定步进的晶元可以应用在多款处理器上，因此步进代表的其实是处理器制造工艺的某个阶段。比如两颗处理器Core 2 E6400和Core 2 E6700，它们的步进都是B2，这表示它们使用了相同的制造工艺。对于超频来说，这一概念是非常重要的：相同制程的处理器，应当具备接近的极限频率。 三、升级步进的三大好处 　　 　　如前文所述，处理器制造工艺的逐步和硬件纠错是CPU步进提升的原因，尤其是前者，制造工艺的改进对我们的影响是最直接和最容易感受到的。通常来说，新步进处理器的超频能力更强，发热也会略低。庆幸的是，Intel不是按照步进来为处理器定价，我们能够买到的处理器都是以型号来划分价格的，如果两颗处理器的型号相同，但是步进有新有旧，你该选择谁呢？又怎么选呢？从超频的角度看，处理器升级步进的同时一半也会升级其超频能力，这其实是制造工艺的功劳。 　　步进升级成效之一：超频能力有提高 　　在处理器的架构没有发生重大变化的前提下，制程升级可以大幅度提高处理器的超频能力，最典型的例子就是90nm的Prescott Pentium4升级到65nm的CedarMill 核心的Pentium4。其实，不光是制程升级，处理器核心步进的升级也可以提高处理器的超频能力，只是幅度没有升级制程那样大而已。关于超频能力我们会在后文中详细探讨。 　　步进升级变化之二：降低发热 　　随着制造工艺的成熟和新工艺的采用，相同型号的处理器发热会随着制程的升级而降低。Pentium4是这个变化的典型代表。原本CedarMill核心的Pentium4处理器的TDP是86W，升级到最新的D0步进之后，处理器的TDP下降到了65W，这就已经达到了Core 2处理器的标准，大幅度提高了处理器的“每瓦性能”，显然采购这样的P4是最超值的，性能不降低的前提下，发热却小了很多。 　　步进升级好处之三：处理器运行更稳定 　　如果看看Intel处理器步进更新的勘误列表，就会发现原来一颗早期版本的处理器居然会有这么多的bug！即使是升级步进后，仍然会有新的问题不断的发现。虽然绝大多数普通用户在运行绝大多数应用中都很难遇到因为处理器的问题而造成的意外情况，但无疑，新制程的处理器会具备更强的稳定型和可靠性。