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从架构上看，除了45nm工艺带来的电气改进之外，全新的Penryn处理器主要实现了5方面的改进，分别为：Intel Wide Dynamic Execution（Intel宽动态执行）、Intel Advanced Smart Cache（Intel先进智能缓存）、Intel Smart Memory Access（Intel智能内存存取）、Intel Advanced Digital Media Boost（Intel先进数字媒体增强）以及Intel Intelligent Power Capability（Intel智能电源特性）五大特性：
Intel宽动态执行：主要是基于运算架构基础的改进，包括有Faster Radix-16 Divider（快速16进制除法器）、Faster OS Primitive Support（快速操作系统基础支持）和Enhanced Intel Virtualization Technology（强效Intel虚拟化技术）三个部分；
Intel Smart Memory Access（Intel智能内存访问）：Penryn构架除了提供有更快的1600MT/s总线存取速度之外，还提供了Improved Store Forwarding强化存储转发特性，通过全新的64位载入指令，以强化内存之间、核心之间的储转结构；
Intel Advanced Smart Cache（Intel高级智能高速缓存）：全新的Penryn处理器，L2缓存容量已经得到了大幅提升，双核心版本会采用最多6MB、四核版本会采用最多12MB的L2缓存，比上一代版本增大了50%。另外，在容量上，Penryn处理器中L2 Cache的Associativity关联性也由16路升级为了24路，以进一步控制存取平均潜伏期；
Intel Advanced Digital Media Boost（Intel高级数字媒体增强）：Intel先进数字媒体增强，是对数字媒体的一系列优化、增强，包括了多媒体指令集SSE系列的更新，以及全新的Super Shuffle Engine超级传送引擎；
Intel Intelligent Power Capability（Intel智能功率控制）：Intel智能电源特性，主要强调的是：降低总体能源的消耗，包括了深层关机技术和强效Intel动态加速技术。前者在新的深层关机状态中，核心电压会降得更低，L1、L2缓存电路会完全地关闭，以令处理器的功率降低到一个绝对理想的高度，从而降低待机能耗。
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