Intel® Core™ M 处理器

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摘要

英特尔正推出其第五代处理器（代号 Broadwell）的首批产品，英特尔® 酷睿™ M 处理器家族将发布三款 SKU。本文面向开发人员，将深入探讨这款 64 位多核 SOC 处理器，并概述可用的英特尔® 技术，包括英特尔® 高清显卡 5300。

英特尔酷睿 M 处理器主要特性

英特尔® 酷睿™ M 处理器家族在更小的封装中提供更好的性能，所需功耗和散热更少（非常适合超薄无风扇设计），电池续航时间更长，并包括：

• 英特尔 HD5300 显卡和英特尔® 无线显示技术 5.0
• 英特尔 Wireless-AC 7265 和 (2015 年) 支持 WiGig 的无线坞站
• 英特尔® 智能声音技术
• 英特尔® 平台保护技术及其他安全功能

尺寸缩小 + 性能提升 = 功耗和散热要求降低

英特尔酷睿 M 处理器是首款采用 14 纳米技术制造的处理器。尽管晶体管数量增加了 3 亿多，但芯片尺寸却减小了 30% 以上。英特尔酷睿 M 处理器还具有更低的功耗，从而产生更少的热量。2014 年第四季度发布的三款 SKU 仅需 4.5 瓦即可运行，这意味着它们可以无风扇运行！这些 SKU 在超薄（小于 9 毫米）外形设备（包括平板电脑和二合一设备）上提供卓越的性能。

图 1：小型低功耗英特尔酷睿 M 处理器对比

图 1 左侧的图表显示，热设计功耗从 2010 年的 18W 降至英特尔酷睿 M 处理器时代的 4.5W。这是四年内减少了 4 倍，比 2013 年减少了 60% 在图 1 的右侧，尺寸比较显示了第四代英特尔® 酷睿™ 处理器与新英特尔酷睿 M 处理器的尺寸。通过将封装面积缩小约 50%，英特尔实现了电路板面积约 25% 的缩小。

英特尔酷睿 M 处理器在所有尺寸上都小于第四代英特尔酷睿处理器，提供双 CPU 核心和 4MB 缓存。借助英特尔® 超线程技术，可同时运行四个线程。借助英特尔® 睿频加速技术 2.0，0.8 GHz 核心频率的处理器可以达到 2.0 GHz，而 1.1 核心频率的英特尔酷睿 M 处理器 5Y70 可以达到 2.6 GHz。

考虑到一个封装中包含 13 亿个晶体管，提供 CPU、图形、内存控制器、音频和连接功能，性能不会有任何损失。事实上，与上一代英特尔® 酷睿™ i5-4320Y 处理器进行的对比测试显示，性能显著提升（参见图 3）。

电源技术

在本文中，您将看到许多英特尔技术用于将功耗降至最低。 英特尔® 睿频加速技术 2.0 具有功率监控功能，可计算处理器和图形核心的功耗，并具有功率控制功能，提供封装功率控制设置，使功率和提升的性能仅在需要时才发挥作用。 增强型英特尔 SpeedStep® 技术与 C 状态 C0、1、1E、3 以及 6 到 10 确保最低功耗空闲状态。当需要更多功耗时，处理器会提高电压以实现快速转换。启用超线程时，这发生在线程级别。 中断处理通过 X2 APIC 和 PAIR（功率感知中断路由）进行功率优化，它会检查核心以避免唤醒深度睡眠的核心。

其他组件都具有改进的电源管理功能，这些功能将在下面的相应部分中介绍。

封装的其余部分

英特尔酷睿 M 封装与低功耗 PCH 共用一个芯片，具有智能功率节流功能，支持 PCIe NAND、PCIe 2.0（12 条通道，x1、x2 或 x4）并增加 2 个额外的 USB 2.0 端口。

集成内存控制器支持英特尔® 快速内存访问和英特尔® 灵活内存访问，并通过有条件自刷新、动态掉电和通过 4 种掉电模式禁用未使用的系统内存来节省功耗，同时支持 1600 或 1333 MHz 的 DDR3L 或 LPDDR3 RAM，分为 2 个通道。

英特尔® 高清显卡 5300

作为英特尔高清显卡家族的新成员，英特尔高清显卡 5300 的基频为 100MHz，最大动态频率为 800MHz（5Y70 为 850MHz）。凭借英特尔® 快速视频同步技术（用于媒体和视觉密集型应用的编码和后期处理）、英特尔® InTru™ 3D 技术、英特尔® 清晰视频高清技术和英特尔® 弹性显示接口 (Intel® FDI)，英特尔高清显卡 5300 支持 3 个显示器（eDP/DP/HDMI）。使用该家族的 GT2 处理器（拥有 1.89 亿个晶体管），HD Graphics 5300 拥有 24 个着色单元、4 个 TMU 和 1 个 ROP，支持 DirectX* 11.1+、OpenGL* 4.2、OpenCL™ 2.0、Shader Model 5.0，同时通过 HDMI @ 24Hz 提供高达 UltraHD 分辨率（3840x2160）。

测试表明，使用 Cyberlink* MediaEsspresso* 转换高清视频的速度比上一代酷睿 i5 处理器快 80%，游戏（3DMark* IceStorm Unlimited v 1.2.）性能提升 40%。然而，英特尔酷睿 M 处理器仍能额外提供 1.7 小时的电池续航时间（基于本地视频播放和 35WHr 电池）。

（所有测试均在英特尔参考平台上进行，配备 4 GB 双通道 LPDDR3-1600 (2x2GB) 和英特尔 160GB SSD，运行 Windows 8.1 Update RTM。酷睿 M 使用 BIOS v80.1，而酷睿 i5-4302Y（上一代）使用 BIOS WTM137。两代均使用英特尔® 高清显卡驱动程序 v. 15.36.3650，TDP 均为 4.5W。其他设置：系统电源管理策略：平衡，无线：开启并连接，电池容量假设：35WHr。）

额外的电池续航时间之所以可能，是因为英特尔高清显卡 5300 具有

• 英特尔® 显示电源节省技术 (Intel DPST) 6.0，可在提高对比度和亮度的同时降低背光。
• 英特尔® 自动显示亮度，它使用前面板传感器根据环境光线进行调整。
• 英特尔® 无缝显示刷新率技术 (SDRRS 技术)，可在电池供电时降低刷新率。
• 英特尔® 快速内存电源管理 (Intel® RMPM)，允许从低功耗状态自动刷新内存。
• 图形渲染 C 状态 (RC6)，在没有工作负载时将电源轨切换到低电压。
• 英特尔® 智能 2D 显示技术 (Intel® S2DDT)，可减少显示刷新所需的内存读取（仅在单通道模式下可用，不适用于 3D 应用程序）。
• 英特尔® 图形动态频率技术，可根据性能需求适时提高频率和电压。

第二代英特尔® Wireless-AC7265 网卡

英特尔酷睿 M 处理器家族还引入了更快的 WLAN（性能提升 15-100%），同时通过使用 M.2 1216 外形尺寸，封装面积缩小了 70%。

与双频英特尔® Wireless-A7260 相比，AC7265 改进了链路可靠性，覆盖范围更广，支持更多设备，并能以 1080p 流式传输视频，同时在空闲时功耗降低 50%（4mW），在活动时功耗降低 30%（网页浏览时 8mW）。

注：英特尔计划于 2015 年在英特尔酷睿 M 系列中引入支持 WiGig 的无线坞站。

英特尔® 无线显示 5

新一代英特尔® 无线显示技术（又称英特尔® WiDi）支持 1920x1080p@60fps 的分辨率，并缩短了连接时间（6 秒以内）和降低了游戏延迟（65 毫秒以内）。

技术包括

• HDCP 2.2
• 自适应缩放和帧率
• 用于多点触摸屏或手势控制的 UoIP
• 集成英特尔® 更新管理器，简化驱动程序更新
• 支持所有 DX9/DX11 全屏游戏格式，带游戏模式检测
• 捆绑英特尔 WiDi Remote，用于双屏多窗口管理
• 英特尔 Pro WiDi 的其他功能，旨在用于会议室
• DCM（不同通道模式），
• 隐私屏幕，
• WPAN 隔离
• 可管理性

另请参阅 为 Ultrabook™ 构建英特尔® WiDi 应用

英特尔® 智能声音技术

凭借 PCH 中全新、功能更强大的集成 DSP I2S，英特尔智能声音技术 (Intel® SST) 通过将音频处理从主机 CPU 卸载，并支持 MP3/AAC 解码、Waves* 或 DTS* 后处理以及语音唤醒，从而降低平台功耗。英特尔 SST 必须使用 I2S 编解码器。

安全，包括英特尔® 平台保护技术

配备英特尔酷睿 M 处理器的系统具有增强的安全功能，包括

• 英特尔® 虚拟化技术（支持 EPT 的英特尔® VT-d 和英特尔® VT-x）- 优化虚拟机内存使用并允许 QoS 保证
• 英特尔® 高级加密标准 - 新指令 (Intel® AES-NI) - 6 条英特尔® SSE 指令，用于高性能安全
• 英特尔® 安全密钥 - 动态随机数生成器
• PCLMULQDQ（无进位乘法） - 常用于密码学
• 操作系统防护
• 执行禁用 (ND) 位
• SMEP（监管模式执行保护）和 SMAP（监管模式访问保护）
• 英特尔® 设备保护与启动防护
• 英特尔® 主动管理技术 v10

注：英特尔酷睿 M 处理器 5Y70 还支持英特尔博锐™ 技术、英特尔® 可信执行技术 (Intel® TXT) 和 Windows* Instant Go*（又称连接待机）。

开发者建议

为英特尔酷睿 M 处理器家族开发应用程序时，请考虑以下功能和调用。

• 使用英特尔 SpeedStep 技术时，对于大多数电源状态转换，请使用 MWAIT 指令及其子状态；但对于 C1/C1E 状态，请使用 HLT 指令。有关核心 C 状态的更多信息，请参阅 英特尔酷睿 M 数据手册第 1 卷。
• 英特尔® 事务同步扩展 - 新指令 (Intel® TSX-NI) 提供了在仅编程粗粒度锁定的情况下进行细粒度锁定的能力。请参阅英特尔® 架构指令集扩展编程参考。
• 一项新的英特尔® AVX2 指令，浮点融合乘加 (FMA)，将有助于人脸识别和其他计算密集型应用程序。

• 务必优化应用以支持触摸。请参阅 Ultrabook™ 设备和平板电脑 Windows 触摸开发人员指南、使用桌面自然用户界面 API 进行开发以及 在 Windows* 8 应用程序中处理触摸输入。

• 优化应用程序以支持传感器输入，包括 GPS、指南针、陀螺仪、加速度计和环境光。通过使用英特尔® 实感™ 技术和适用于 8.1 的 Windows 传感器 API（请参阅 Ultrabook™ 和平板电脑 Windows* 8 传感器开发指南以及 在 Windows* 8 上检测 Ultrabook™ 传感器）。

其他相关英特尔文档和工具

• 英特尔® 实感™ 2014 SDK
• 英特尔® 图形开发人员指南
• Intel® Media SDK
• 英特尔® 图形性能分析器 (Intel® GPA)
• 英特尔® 高级矢量扩展 (Intel® AVX)
• 英特尔® 64 位和 IA-32 架构软件开发人员手册
• 英特尔软件开发人员工具列表
• 关于英特尔酷睿 M 处理器的更多信息

关于作者

Colleen Culbertson 是开发人员关系部门的平台应用工程师，撰写文章并在英特尔® 开发人员专区定期发布博客。

性能测试和评级使用特定的计算机系统和/或组件测量，反映了英特尔产品通过这些测试测量的近似性能。系统硬件或软件设计或配置的任何差异都可能影响实际性能。购买者应查阅其他信息来源，以评估他们考虑购买的系统或组件的性能。有关性能测试和英特尔产品性能的更多信息，请访问 英特尔性能基准限制。

英特尔可能随时更改规格和产品说明，恕不另行通知。

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