電腦達人養成計畫 2-17：當代 CPU 介紹 (二) Intel Sandy Bridge 架構

環狀內部連線與 System Agent

Sandy Bridge 本身最大的改變應該就屬這項了，過去在 Nehalem / Westmere 架構時，Intel 是使用直接拉線將運算核心與 L3 快取連接在一起的方式實作，但這樣的方式會造成增加核心數的時候有很大的麻煩，所以在 Sandy Bridge 中就使用一組環狀的通道將各個核心的 L3 快取分塊連結起來，每個核心都有一個資料節點，除此之外還有兩個用於 I/O 與管控的節點 (N 核心處理器有 N+2 個節點)，這樣的做法最早可以在 Nehalem-EX 上看到：

在採用 Sandy Bridge 架構的處理器上，環形內部連線可以帶來每條連線高達 96 GB/s 的傳輸速度，而且因為速度是隨連線數增長的，因此也就代表內部連結的性能會隨著核心數增加而提升，例如四核心的 L3 快取資料傳輸率可以高達 384 GB/s，雙核心版本則為減半。

環狀連線由 4 個環組成 (依序為資料環、請求環、通知環與監聽環)，全部都以核心電壓與時脈運作，值得注意的是 Sandy Bridge 上的節點配置與 Nehalem-EX 有點不同，雖然節點數量仍然是 N+2，但在 I/O 等電路已整合為 System Agent (包含 PCI Express 控制器、記憶體控制器、DMI 匯流排介面、電源管理單元、顯示引擎，參見下圖) 之後，額外的 2 個節點中有 1 個將是內建顯示，所以，是的沒錯，Sandy Bridge 的內建顯示是會用到處理器的 LLC 快取的。

System Agent 的部分運作時脈與電壓則會低於運算核心，整體而言 Sandy Bridge 的供電方式可分為「三大區域」，分別是 System Agent、運算核心與快取、內建顯示，彼此間的供電與時脈互不影響，其中 System Agent 的時脈與電壓是固定不可調整的，內建顯示則使用獨立的電源，因此可以直接被關閉而不影響其他部分。