英特爾酷睿i5，玩轉(zhuǎn)蘋果iPad iPhone 4 的芯動力

    最新最酷的蘋果iPad/iPhone 4終于揭開了其神秘的面紗，眾望所歸的是，它們的硬件性能又上了一個新臺階。更大更清晰的屏幕絕對是看視頻的不二利器，可是由于iPad/iPhone 4并不支持Flash格式，這也就意味著網(wǎng)上絕大部分視頻資源都和它無緣，更多時候我們還是需要自己把電腦中的視頻轉(zhuǎn)換成iPad/iPhone 4支持的格式來欣賞，而視頻轉(zhuǎn)碼對于CPU的要求是相當(dāng)高的，核心/線程、主頻、緩存缺一不可，性能一般的CPU完成起來慢如蝸牛。這個時候，一顆在核心/線程、主頻、緩存幾大方面達(dá)到完美平衡的處理器才是王道。

    以酷睿i5為例。在了解這顆處理器之前，我們先了解一下視頻轉(zhuǎn)換的原理，這樣更容易幫我們判斷一顆處理器的性能優(yōu)劣。對于大部分消費(fèi)者來說，視頻轉(zhuǎn)換就是使用視頻編解碼器進(jìn)行轉(zhuǎn)化，鼠標(biāo)輕點(diǎn)，所需要的視頻就可以轉(zhuǎn)化而來。而實(shí)際上，視頻的轉(zhuǎn)化是解壓縮、編碼、壓縮的一系列動作，而很多工程師和數(shù)學(xué)家們都嘗試了很多種不同的辦法來試圖解決這個問題。一個復(fù)雜的平衡關(guān)系存在于以下因素之間：視頻的質(zhì)量、用來表示視頻所需要的數(shù)據(jù)量(通常稱之為碼率)、編碼算法和解碼算法的復(fù)雜度、針對數(shù)據(jù)丟失和錯誤的魯棒性、編輯的方便性、隨機(jī)訪問、編碼算法設(shè)計(jì)的完美性、端到端的延時以及其它一些因素。

                   簡單應(yīng)用背后有復(fù)雜的運(yùn)算

                       雙核心有些力不從心

    如果說的通俗一點(diǎn)，我們列舉一個比較容易讓人接受的例子。一個JPEG的圖片文件，我們假設(shè)這就是視頻的源文件，這個文件大概有10MB，我們利用編碼將其壓縮成常見的RAR壓縮文件，容量大約為8MB，而現(xiàn)在，我們要轉(zhuǎn)化成ZIP格式的文件，我們就需要把RAR文件解壓縮成源文件，然后將源文件壓縮成ZIP格式的壓縮文件。而視頻轉(zhuǎn)化大體如此，RMVB格式的視頻文件解壓縮成視頻源文件，再將視頻源文件編碼壓縮成另一種視頻格式，比如AVI、MP4等等。

    視頻編碼器原理產(chǎn)生基于連續(xù)相鄰視頻圖像數(shù)據(jù)有極強(qiáng)的相關(guān)性，也就是說有大量的冗余信息。其中冗余信息可分為空域冗余信息和時域冗余信息。壓縮技術(shù)就是將數(shù)據(jù)中的冗余信息去掉(去除數(shù)據(jù)之間的相關(guān)性)，壓縮技術(shù)包含幀內(nèi)圖像數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)、幀間圖像數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)和熵編碼壓縮技術(shù)。

    那么我們來看看酷睿i5究竟有什么過人之處，能讓其它眾多處理器甘敗下風(fēng)？判斷處理器性能高低，微架構(gòu)是否先進(jìn)是考量的重要指標(biāo)之一。即便處理器的頻率不高，緩存不大，只要微架構(gòu)足夠先進(jìn)，有足夠高的執(zhí)行效率，性能同樣也會非常出色。就如同劉翔跑得再快也跑不過飛機(jī)，即便他有很舒服的鞋子，甚至搶跑幾秒，到最后飛機(jī)依然可以輕松取勝。

    通過CPU-Z我們可以看出，新Lynnfield核心相比同是四核四線程的Yorkfield核心多了一個SSE4.2指令集，新指令集可以將256條指令合并在一起執(zhí)行，這或多或少為性能提升做了不少工作。而SSE4指令集則是SSE2之后對ISA擴(kuò)展指令集最大的一次升級擴(kuò)展，新指令集增強(qiáng)了從多媒體應(yīng)用到高性能計(jì)算應(yīng)用領(lǐng)域的性能，同時還利用一些專用電路實(shí)現(xiàn)對于特定應(yīng)用的加速。從指令數(shù)目上看，SSE4指令增加了的指令改進(jìn)了整數(shù)和浮點(diǎn)操作，支持DWORD和QWORD操作，新的單精度FP(浮點(diǎn))操作、快速寄存器操作、面向性能優(yōu)化的內(nèi)存操作等等，包括了圖形、圖像、數(shù)據(jù)裝載各方面的革新，因此稱其為SSE2以來最大的指令集變動也是不為過的。利用支持SSE4指令集的編譯器編譯之后，包括圖形/圖像處理、視頻處理、2D/3D創(chuàng)作、多媒體、游戲、內(nèi)存敏感負(fù)載、高性能計(jì)算等應(yīng)用都會受益。

    此外，SSE4加入串流式負(fù)載指令，可提高以圖形幀緩沖區(qū)的讀取數(shù)據(jù)頻寬，理論上可獲取完整的快取緩存行，即每次讀取64Bit而非8Bit，并可保持在臨時緩沖區(qū)內(nèi)，讓指令最多可帶來8倍的讀取頻寬效能提升，對于視頻處理、成像以及圖形處理器與中央處理器之間的共享數(shù)據(jù)應(yīng)用，有著明顯的效能提升。所以，雖然每核心只有256KB的二級緩存，但是4顆核心共享了8MB的高速三級緩存，這在以前的處理器中是從來沒有過的。

    而說到核心，酷睿i5的4核心4線程對于視頻壓縮有非常大的優(yōu)勢，這就如同高速公路，如果是兩條行車道，單位時間就只能過兩輛車，而如果是四條行車道，那么單位時間就可以過四輛車，效率大大提高。不僅如此，上面我們所用的視頻轉(zhuǎn)換軟件也可以依據(jù)核心數(shù)量分配同時壓縮視頻數(shù)量，同時壓縮四個視頻可令您的效率成倍提升，這一點(diǎn)是無庸質(zhì)疑的。

    而最后，酷睿i5還有自己的殺手锏，那就是睿頻加速技術(shù)Turbo Boost——根據(jù)實(shí)際運(yùn)行的應(yīng)用程序的需求，動態(tài)地增加處理器內(nèi)核的運(yùn)行頻率來提高處理器的運(yùn)行性能，而同時保持處理器繼續(xù)運(yùn)行在處理器技術(shù)規(guī)范限定的功耗、電流、電壓和溫度范圍內(nèi)。

    換句話說，如果要壓縮一個視頻，系統(tǒng)會自動檢測完成任務(wù)需要多少核心來工作，如果僅僅需要2個核心就可以應(yīng)對該任務(wù)，那么另外2個核心就將被關(guān)閉，并將節(jié)省下來的內(nèi)核動能轉(zhuǎn)移到處于運(yùn)行狀態(tài)的處理器核心，讓它們有提高運(yùn)行頻率的空間，需要的時候提速，不需要的時候減速。并且，處理器隨時響應(yīng)操作系統(tǒng)的高性能運(yùn)算狀態(tài)的請求，如操作系統(tǒng)要求處理器處于P0狀態(tài)——高性能運(yùn)行狀態(tài)，處理器在接到P0狀態(tài)請求后，隨即提高內(nèi)核的運(yùn)行頻率。而這一切操作都是通過底層硬件實(shí)現(xiàn)的，用戶絲毫不會有所察覺，甚至連操作系統(tǒng)也不會察覺到不同。

    綜上所述，酷睿i5在微架構(gòu)、指令集、核心線程、緩存、頻率等多方面的優(yōu)勢集合起來就成了巨大的性能優(yōu)勢。很多專業(yè)媒體的測試表明，在壓制一個5分鐘的視頻時，酷睿i5可能要用2分鐘時間，而其他處理器可能要用3分鐘甚至更長時間，這看起來似乎只有1分鐘的差距，并不巨大，但是，實(shí)際上一部電影至少90分鐘甚至更長，您要等待的時間可就不是幾分鐘那么簡單，而在相當(dāng)長時間內(nèi)，您要轉(zhuǎn)換的電影數(shù)量和等待的時間相乘，這可就是天文數(shù)字了。不要讓蘋果iPad/iPhone 4再等待了，選擇一顆性能和價格都招人喜歡的酷睿i5，才是比較明智的選擇。