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[5.20]巨人之战:近十年微处理器经典产品回顾

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发表于 2005-5-20 11:29:19 | 显示全部楼层

[5.20]巨人之战:近十年微处理器经典产品回顾

前言:关注PC领域的朋友在近期肯定会把更多的目光投到了桌面处理器身上,因为就在本月上旬,AMD终于发布了其桌面双核处理器产品,与4月18号Intel发布其双核处理器一起把微处理器推进了新的时代。
不可否认,桌面处理器技术总是最为引人关注,甚至决定整个行业的兴衰。一旦桌面处理器市场无法展现出足够的活力,芯片组与内存市场都会受到牵连,继而导致产品线更新速度减慢。弹指一挥十年间,微处理器的发展与竞争令人值得回味,如果说双核产品的发布是微处理器发展的新纪元,那么过去单核处理器的发展就是一部PC硬件的近代史。如果你自诩为老鸟,那么一定得知道这些经典的重量级对抗,这可是吹嘘的资本哦:)


本文经典语录:
毫不夸张地说,“Pentium(奔腾)”系列处理器是微处理器产品史上最成功的作品,也是Intel最值得骄傲的资本。在多少年里,奔腾就是处理器的代名词,甚至是电脑的代名词。--奔腾的显赫地位

         如果说K5是AMD吹响挑战Intel的号角,K6是短暂的试探,那么K6-2处理器则是真正打向Intel的第一记重拳,其锋芒甚至让过分自信的Intel在中低端市场上着实尴尬了一把。--K5让AMD扬起风帆

  也是从这代赛扬处理器(Celeron A)开始,使得“赛扬”成为了Intel中低端的一张王牌,AMD中低端产品在赛扬面前黯然失色,您可以不服赛扬处理器的性能,但是你绝对不能不服Intel将赛扬成功推向全球中低端市场,红透大江南北的市场手段。--市场操作的得意作品

  在Intel“奔腾+赛扬”的全线狙击下,AMD只能被笼罩在Intel的阴影底下,是K7让在处理器市场上失去活力的AMD再次迸发出生命的火花,向世人证明了它是永远不倒的勇猛战士,更重要的是让AMD重新回到了与巨人Intel一决雌雄的竞技舞台。--AMD的命运转折点

  可以肯定的说,在移动处理器领域,Intel凭着充足的精力、过硬的实力以及强大的市场操作手段把AMD打得毫无还手之力。--Intel实力表露无遗


一、AMD K5处理器:从三国鼎立到两强争霸
如今谁都知道AMD大名鼎鼎的K8处理器,稍有资格的DIYer或许还会为K7的辉煌而津津乐道。然而成立于1975年的AMD拥有不亚于Intel的历史底蕴,从8080时代开始就一直是Intel最主要的竞争对手。发展到1994年时,Intel为Pentium处理器申请了专利,AMD无法再次使用相同的80X86命名方法,从K5开始,AMD与Intel“分道扬镳”,而此时K5也为AMD立足桌面处理器市场打下了坚实的基础。


80286时代AMD已经在市场上稳固立足

当年第一代Pentium处理器的巨大成功让Intel的野心迅速膨胀,将服务器、工作站领域与高端桌面融合成为其新的指导思想。与此同时,Intel更希望摆脱AMD与Cyrix的纠缠,此时不仅仅是产品命名上的摆脱,更上升到接口的层面。搭载P6总线协议和Socket8接口之后,Pentium Pro处理器在1995年应运而生。从技术上来看,Pentium Pro在当时绝对算款恐怖级的产品,80位浮点单元、分支预测等功能都十分先进,而且实现了32位内存寻址。除此以外,Pentimu Pro还史无前例地在芯片内封装了256KB的二级缓存芯片,两个芯片之间用高频宽的内部通讯总线互连,处理器与高速缓存的连接线路也被安置在该封装中,这样就使高速缓存能更容易地运行在更高的频率上。然而从市场角度来看,Pentium Pro又显得十分失败。当时32位应用并非是主流,甚至在16位应用程序中,Pentium Pro无法表现出明显的性能优势。过于超前的Pentium Pro还因为成本高昂而付出惨重代价,更因为延误了新产品开发而给AMD和Cyrix带来翻身机会。

技术过于超前的Pentium Pro给AMD带来机会


原本Pentium处理器的出现已经让Intel领先竞争对手一大截,然而Pentium Pro延误了新产品研发与推广进度,AMD与Cyrix获得极为重要的喘息时间。AMD K5处理器在性能上其实并不逊色于Pentium,而且同样采用Socket5接口,取得了与Pentiun同台竞争的机会。K5集成了410万个晶体管,一级缓存容量达到24KB,其中指令缓存为16KB,数据缓存为8KB,比Pentium的8+8KB结构更为先进。K5还采用了Pentium Pro才具有的多种先进技术,例如寄存器换名、动态执行、推测执行、分支预测等功能。在与Pentium频率相同的情况下,K5处理器的性能已经丝毫不逊色,甚至在整数性能方面还略微领先,毕竟整数性能对于缓存容量十分敏感。


具备多项新技术的AMD K5处理器


与此同时,Cyrix 5X86也迎头赶上。但是客观而言,此时Cyrix已经显得江河日下,同时代的Cyrix 5X86在整体性能方面与Pentium及AMD的K5有较大的差距。从286时代到486时代,三足鼎立的均势局面被彻底打破,AMD在压倒Cyrix之后取得与Intel正面对台竞争的机会。

同时代的Cyrix,新一代DIYer或许已经不认识了
二、插上MMX翅膀:Intel抢占天王山
毫不夸张地说,“Pentium(奔腾)”系列处理器是微处理器产品史上最成功的作品,也是Intel最值得骄傲的资本。在多少年里,奔腾就是处理器的代名词,甚至是电脑的代名词。就算是如今最新的双核处理器,Intel也还是采用奔腾来命名。其实,真正让奔腾在世人面前“发扬光大”的应该当数奔腾MMX处理器,如今无数高手都是从当年的MMX时代起步,也正是Intel处理器在国内大规模普及的关键年。在1996年年中,由于Pentimu Pro 高昂的售价使得Intel在主流市场占不到任何便宜,于是推出了Pentium MMX(多能奔腾)来占领主流市场。MMX是Intel公司在1996年为增强Pentium CPU在音像、图形和通信应用方面而采取的新技术,为CPU增加了57条MMX指令。除了指令集中增加MMX指令外,还将CPU芯片内的L1缓存由原来的16KB增加到32KB(16K指命+16K数据)。

具备MMX技术的Pentium处理器


当时PC正处于快速普及阶段,家用电脑概念的诞生催生了多媒体应用,MMX指令集显然很好地抓住了这一机遇。事实上,在CPU中内置指令集完全是一条发展捷径,事实也证明其效果是相当显著的。在应用软件专门为MMX优化之后,执行效率提升幅度相当明显。最典型的例子莫过于当时的VCD软解压:在相同频率下,具备MMX指令集的Pentiun 166MMX比Pentium 166的性能高出50%左右,从而让软解压VCD也能达到流畅的速度。另外一方面,Pentium MMX的缓存架构也得到大幅度改进,此时整体性能大幅度领先第一代Pentium,而且0.35微米制程的成熟令成本问题初步解决,从而真正迎来普及高峰。

面对Pentium MMX,无论是AMD的K5还是Cyrix的5X86都明显落后,特别是缺少MMX指令集所带来的弊端已经显而易见,而且频率上的差距更是雪上加霜。在Pentium MMX已经得到初步普及的时候,AMD和Cyrix分别推出了K6和6X86处理器,通过授权方式也取得MMX技术,企图挽回败局。然而却为时已晚。凭借较高的缓存容量,K6处理器的整数性能甚至高于同频率Pentium MMX,但是浮点性能还是有一定的差距,而Cyrix 6X86更是全面不如K6处理器,基本退出了竞争行列。尽管K6与Pentium MMX之间的性能差距并不是很大,但是Intel的MMX概念已经深入人心,加上非Intel处理器的MMX技术存在一些兼容性问题,因此Intel实际上已经完全掌握主动权。


当时也具备MMX的Cyrix 6X86无法对抗Intel
三、低端时代的鼻祖:Intel Celeron与AMD K6-2处理器
Pentium MMX的强势表现无疑让Intel看到了更为巨大的市场潜力,而此时摆脱竞争对手的纠缠再次成为其发展重点,甚至渗入到产品的研发理念中。Pentium II可以说是集Pentimu Pro的精华与MMX技术完美结合之典范。在Pentium II上Intel一改过去BiCMOS制造工艺的笨拙且耗电量大的双极硬件,将750万个晶体管压缩到一个203mm2的印模上。因此从体积上看,Pentium II比Pentium Pro大不了多少,但它却比Pentium Pro多容纳了200万个晶体管。Pentium II在提供出色32位性能的基础上也具备了出色的16位性能,将整个CPU业界完全带入32位时代。第一代Pentium II运行在66MHz总线上,第二代产品的系统总线为100MHz。Pentium II采用了半速的512K 二级 Cache,L1Cache为32K,并首次采用最新的Solt1专利接口标准,将竞争对手AMD和Cyrix档在了专利大门之外。

成本高昂的Pentium II处理器


然而不得不指出的是,Pentium II让原本就已经十分突出的成本矛盾进一步显现。由于采用了Slot1接口,成本控制几乎成了一句空话。在这一关键时期,AMD与Cyrix都看准了Intel的软肋,以低价位作为主攻对象。K6处理器将频率提高到300MHz,此时整体表现丝毫不逊色于价格不菲的Pentium II 233/266MHz,而且无论是CPU还是主板价格都明显低很多。从技术与市场角度来看,Pentium II无疑是成功的,然而这却透支了Intel的未来市场空间,为其下一步臭名昭著的“昏着”埋下伏笔。舍去二级缓存成为Intel降低成本的捷径,第一代赛扬应运而生,没有二级缓存的Celeron处理器的整数性能差强人意。


令Intel十分被动的第一代Celeron处理器


如果说K5是AMD吹响挑战Intel的号角,K6是短暂的试探,那么K6-2处理器则是真正打向Intel的第一记重拳。Slot 1接口已经成为Intel的专利,AMD无法取得相关授权,只能继续留守Socket 7平台。不过K6-2的确有不少值得称道的地方,采用0.25mm五层金属工艺后可以集成930万个晶体管(比原来的K6多出了50万个),凭借出色的性能将Socket 7发扬光大,甚至被直接命名为Super 7平台。K6-2最具特色的莫过于其3DNOW!技术,这与Intel的MMX和SSE技术有异曲同工之妙。客观地说,3D NOW!比较偏重游戏方面的应用,这主要是因为AMD历来的CPU的浮点性能一直不如Intel的同代产品,而3D NOW!的产生就是为了弥补这一不足。除此以外,K6-2内部集成了64K高速一级缓存,是Pentium II的两倍,而且主板上还有二级缓存条,再加上后期将外频提升到100MHz并最高达到450MHz主频,此时整体性能十分出色。虽说对比当时的Pentium II仍然缺乏底气,只能在整数性能方面展现优势,但是比起没有二级缓存的Celeron处理器,K6-2取得了争夺市场的实力。


K6-2--AMD的经典之作


在K6-2之后,AMD还推出了升级版产品,包括K6-3和K6-2+,其中K6-3先于K6-2+推出。其实它们与K6-2的差别就在二级缓存上。K6-2的二级缓存是建立在主板上,并以CPU主频速度的一半来工作,而K6-3则仿效了Intel的Celeron A的做法,把二级缓存封装在CPU内部,并以全速运行,在原有的主板上的缓存配合下构成了史无前例的三级缓存。不过这样势必带来成本的巨大提升,因此K6-3的价格一直不被普通大众所接受,尽管其性能要比K6-2出色不少。K6-2+是AMD应对CeleronII而推出的过渡性产品,将二级缓存封装在CPU内部,但是没有Ondie整合。


K6-3处理器将Super 7平台发挥得淋漓尽致


K6-2处理器以及衍生产品的一帆风顺还得感谢芯片组厂商的鼎力支持。抛弃Socket 7之后,Intel所留下的430TX芯片组已经完全无法满足K6-2的需求,因为此时PC100 SDRAM以及AGP已经是最迫切需求的技术。VIA推出的MVP3和ALI推出的Alladin5以及SiS 530都成为K6-2的坚定支持者,整个Super 7平台并没有因为Intel的釜底抽薪而垮台,反而在各大芯片组厂商的支持下越来越火红。对于追求性价比的DIY用户而言,K6-2平台是一个不错的选择,而此时DIY装机也逐渐盛行。与片面追求“Intel Inside”的品牌机相比,更加倚重性价比的DIY市场显然更为理性,基于这点,K6-2让Intel在中低端市场上着实尴尬了一把。
四、Intel力挽狂澜:Celeron A处理器欲火重生
什么是超频?将Pentium 75超频到Pentium 100,这已经让当年的DIY高手兴奋不已。然而在Celeron A面前,这仅仅是小巫见大巫。低频率的Celeron 300A可以从66MHz外频超频到100MHz外频,此时主频高达450MHz,摇身一变就成为当年的旗舰级产品(在当时450MH意味着什么,只有当代的DIYer才知道了)。毫无疑问,是Celeron A让我们认识到什么叫真正的超频,看着当年那些“门外汉”嚷嚷着自己所使用的低频Pentium II,那时使用Celeron A超频的DIY玩家别提有多高兴了……

第一代不具备二级缓存的Celeron处理器显然差强人意,甚至一度被视为鱼腩的Cyrix MII都能在其面前以整数性能来拍拍胸脯。然而Celeron A在集成128KB二级缓存之后立即发生蜕变,甚至在浮点性能方面比拥有512KB二级缓存的Pentium II还要出色,而且超频也变得轻而易举。


浮点性能出色的Celeron A处理器


128KB二级缓存Celeron A仅仅是面向中低端市场的产品,而Pentium II完全是Intel的内定王牌,出现性能与价格倒挂的现象实在让人感到意外。然而事实上Celeron A是Intel的一款应急产品,其价格比起以往任何一款处理器都有显著的变化,因为此时二级缓存集成在CPU核心内部,而不再是通过电路板整合在CPU外侧连接通道。如今我们都知道CPU与内存之间的连接带宽成为前端总线,它对于性能的影响十分显著。然而除了前端总线以外还有更为重要的后端总线,它表示CPU核心与缓存之间的连接带宽。如果二级缓存放在主板上,那么此时后端总线十分薄弱,转移到CPU电路板之后得到加强,而完全与核心Ondie融合之后更突破了极限。与Pentium II相比,Celeron A尽管二级缓存容量小了很多,但是后端总线却能达到颠峰,而且此时二级缓存全速运行,不像Pentium II那样以CPU主频的一半速度进行工作。

在游戏应用中,CPU的浮点性能十分重要,此时Celeron A的表现甚至优于同频率的Pentium II,而整数性能也因为有了128KB二级缓存而显得不再薄弱。更为重要的是,Celeron A展现出惊人的超频能力。大多数的300MHz、366Mhz产品都能以100MHz的外频来稳定运行,这样一来性能上的提升至少提升30%。Celeron A之所以能够如此大幅度超频与全新的二级缓存架构不无关系,毕竟此时内置二级缓存的极限工作频率更高,而Pentium II在超频时这会让低频率二级缓存成为绊脚石。不过Celeron A的经典仅仅局限于300MHz、333MHz、366MHz和400MHz这几款产品(最为经典的是300与366两个频率产品),433MHz以上的产品想要超频就十分困难了,因为Intel处理器锁定了倍频,此时较高的倍频使提升外频成为难以完成的使命。此外,Celeron A也改用了Socket 370接口,进一步控制了成本。也是从这代赛扬处理器(Celeron A)开始,使得“赛扬”成为了Intel中低端的一张王牌,AMD中低端产品在赛扬面前黯然失色,您可以不服赛扬处理器的性能,但是你绝对不能不服Intel将赛扬成功推向全球中低端市场,红透大江南北的市场手段。
五、AMD翻身之作:K7 Athlon与Duron
在Intel“奔腾+赛扬”的全线狙击下,AMD只能被笼罩在Intel的阴影底下,是K7让在处理器市场上失去活力的AMD再次迸发出生命的火花,向世人证明了它是永远不倒的勇猛战士,更重要的是让AMD重新回到了与巨人Intel一决雌雄的竞技舞台。其实,286、386和486等CPU也有AMD产品,但是此时AMD仅仅是跟在Intel后面慢慢跑而已。直到586时代,AMD终于有了属于自己名字的CPU——K5,然后到K6、K6-2、K6-3,AMD的力量在一天比一天壮大。直到革命性推出的K7,AMD终于有力气跟Intel掰掰手腕了。K7 CPU不单单是名字上面有别于Intel,而且在主板芯片组上面也采用完全跟Intel CPU不兼容的AMD-750,接口插槽为Slot A。这反映出AMD跟Intel你死我活、水火不容的市场态势。Athlon 的超级 FPU 及更大容量的一级缓存使其在很长一段时间内抛开了 Intel 的 PIII 处理器。Athlon性能强劲,可充分发挥高带宽技术的优点,而且EV6系统总线频率带宽可达200MHz,是当时100MHz外频Pentium III的两倍。K7超频主要限制在本身的Cache身上,因此其超频表现没有得到广大DIYer的认可(当时的DIYer对超频非常看重)。

第一代Slot A接口的K7处理器


Slot A接口的K7 Athlon仅仅是AMD的试探性进攻,真正大放异彩的还是转移到Socket A平台的Athlon Thunderbird(雷鸟)以及Duron(毒龙)。Slot A接口的物理结构与Slot1十分类似,因此其成本控制也差强人意,毕竟这可是AMD的生存根本。当VIA和SiS分别推出KT133以及SiS730芯片组之后,AMD终于迎来的新机遇。Athlon Thunderbird在核心上与Slot A接口的K7完全一样,不过在解决主频问题之后,AMD还允许二级缓存全速运行,不再是Slat A时代的2/3主频速度,此时性能进一步提升。在一场抢占GHz主频大关的频率大战中,AMD率先让雷鸟处理器实现了极具里程碑意义的1GHz。从核心技术来看,雷鸟完全领先于Intel Pentium III,无论是整数性能还是浮点性能都是如此,这也是AMD第一次真正在技术上超越Intel。


AMD雷鸟处理器


雷鸟仅仅是AMD在高端市场的成功,然而中低端市场才是AMD更为倚重的。虽然Duron(又名“毒龙”和“钻龙”)并非AMD最强劲的产品,但却是令Intel最头痛不已的有力武器。因为其先进的CPU设计构架和优良的血统,即使是Intel的主打产品Coppermine也比不上。同频的Duron在性能上较之Celeron II要强出不少。Duron的L1和L2缓存均采用的是全速Cache技术,运行速度与处理器核心同速。此外,由于Duron芯片内的L2 Cache较小,芯片面积(die size)只有100mm,其功耗以及发热量也相对较低。

毒龙的EV6总线可以运行在100MHz下,但是它在每个执行周期内可以传输2个bit,一个在时钟频率的上升沿一个在时钟频率的下降沿,因此可以得到200MHz的速度。与Athlon雷鸟一样,毒龙有3个全流水线处理的浮点单元(FPU),这就意味着3个浮点单元能够在同一时间内既可以处理同一任务,也可以做不同的任务。其中3个浮点处理单元能同时工作是非常重要的一点。Intel处理器的三个浮点运算单元在同一时间内只要是在处理不同的任务,就可以同时运行。而一旦两个或更多的流水线想要使用同一指令,那么每次只能有一条流水线在工作。所以如果两个单元想要去完成相同的任务的话,一条流水线必须等到另一条完成之后才能运行。流水线的停止意味着浮点运算减慢,在那些3D游戏中FPS将也会减少。这就是毒龙在FPU上全面击败Celeron II的原因。

  Duron处理器留给我们的另一个经典回忆便是极为强大的超频能力。Duron 600通过铅笔破解倍频之后至少能够超频到800MHz,不少极品甚至达到1GHz,此时性能已经十分了得。
六、PentiumIII最后的经典:Tualatin核心塑造辉煌
自从推出Super7架构的K6-2之后,AMD就与Intel分道扬镳。从第一款Athlon 550MHz到现在的Athlon 64,AMD一直在与Intel争夺高端市场。但是出于种种原因,AMD在产量、稳定性/兼容性、广告宣传、品牌形象等方面一直与Intel有不小的差距,这点在品牌机市场表现得更加明显。尽管当年被AMD的Athlon系列出尽风头,但是说实话AMD真正令Intel感到压力的并非其性能出众的Athlon XP,而是低端市场的Duron系列。对于大多数硬件开发商而言,采取低端产品抢占市场份额,高端产品树立品牌形象,威慑对手是最明智的做法,这点Intel也是非常明确的。但是问题是当时Intel的Celeron II在性能上根本不能与AMD的Duron相提并论,而且更加讽刺的是,Celeron II是一款整整比Duron晚推出几个月的“新”产品。此外,AMD在当年的发展战略中即将发布最新的Morgan Duron,其性能更为了得。

表现差强人意的Celeron II


尽管Intel在高端市场上高歌猛进,Pentium4几乎扫除了一切障碍。但是在核心的低端市场上,由于Duron的出色表现,让昔日立下赫赫战功的Celeron系列风光大减。面对这种情况,Intel很早就想推出一款更加强劲的新内核的Celeron处理器,以此来压制AMD。但是令Intel非常尴尬的是,Pentium III的定位实在是太模糊了。如果将Pentium III的频率进一步提高,那么它的性能绝对有可能超过被Intel认定为主流的Pentium4,因为Pentium4的Netburst架构必须在2GHz以上的工作频率才能发挥优势,而在2GHz以下的同频P4和P3中,性能更加出色的将肯定是Pentium III。这就注定Pentium III在1.13GHz后将停止发展。Pentium4取代P3成为Intel桌面市场的高端产品已经是不争的实事实了,而此时的Pentium III就成了夹心饼干。如果Intel把Celeron的性能进一步地提升,那么性能将与Pentium III平起平坐。这样一来,又会出现类似当初CeleronA性能全面超越Pentium II的搞笑局面,这也是Intel所不愿意看到的。但是痛定思痛,在老对手AMD的牵制下,Intel不得不狠下心,再次将Celeron的性能提高,以Tualatin Celeron来对抗强劲的Morgan Duron。

Tualtin Celeron成为Intel的又一段经典传奇


大家都知道Celeron系列与Pentium III最大的差距在于二级缓存。然而这回Tualatin Celeron在缓存方面作出了巨大的改进。它使用了16KB的一级缓存和256KB的二级缓存,而且二级缓存是主频同步运行的。Tualtin Celeron的256KB二级缓存对于处理器性能的提高起了很大的作用。但是,Tualtin Celeron中整合的二级缓存在质量上却没有所提高。和内存一样,二级缓存也讲究延时(Latency),而且会对性能产生不小的影响,这点从SDRAM在Cl=3和CL=2时之间的性能差距就可以看出。Tualtin Celeron的延时仍然是Celeron II时期的1,而目前P4和PIII都是0(其实并不是0,而是很小的数,近似为0)。千万不能小看缓存的作用,因为当CPU的频率高到一定程度之时,缓存的作用会越发明显。对比相同频率的Pentium III(Coppermine核心)和Tualtin Celeron,前者的性能优势微乎其微,这也注定Tualtin Celeron成为一款高性价比产品。

在超频性能方面,Tualatin Celeron也有着非常出色的表现。100MHz外频的Tualatin Celeron 1GHz可以轻松地跃上133MHz外频。更为重要的是,Tualatin Celeron还有很好的向下兼容性,甚至440BX主板在使用转接卡之后也有望采用该CPU,因此也成为很多升级用户的首选。除了Tualatin Celeron以外,Intel在为Pentium III改用Tualatin核心,而且二级缓存容量达到512KB,并且支持SMP双处理器模式。不过Tualatin Pentium III的产量很小而且价格高昂,因此普及度并不高。但是这个却丝毫没有影响到Tualatin在Intel产品史上的地位,特别是在移动领域,在迅驰平台推出之前,它绝对是轻薄与性能的代名词!

512KB二级缓存的Tualatin Pentium III
七、DIY津津乐道:Barton核心Athlon XP
K7对于AMD而言是最值得纪念的一代产品,从Intel的追随者到分庭相抗的竞争对手,正是K7帮助AMD完成了这一转变过程。K7发展到其最高峰,0.13微米的B0制程上演了又一个“超频”神话。对于很多DIY发烧友而言,代号为Thoroughbred B0的AthlonXP无疑具有极高的性价比,总体性能表现甚至超越了价格一倍有余的Pentium4。为了赶上Intel Pentium4的发展步伐,AMD推出了采用400MHz前端总线以及512KB二级缓存的Barton。客观而言,Barton并没有带给我们太多的惊喜,但是至少暂时帮助AMD在高端市场顶住压力,对抗Pentium4 3.2G。

K7旗舰级产品Barton 3200+


我们在这里先简单说明一下前端总线在计算机硬件系统中的作用。通俗一点来说,前端总线(FSB)是CPU与物理内存之间沟通的桥梁。当CPU对FSB发出读取指令时,CPU将预先把所需数据在内存中的地址(address)告诉FSB,在通过FSB把请求发送到北桥芯片的FSB界面(通常集成在北桥芯片内部),接着把所需的内存地址传输到北桥里的内存控制器,最后才到达物理内存并按地址提取所需要的数据,接下来数据按照原路返回到CPU,这样完成一个数据传输的过程。举个例子,FSB是一条公路,数据是汽车,原本这条道路的行车速度限制为50公里/小时,那么所有的汽车都只能以低于50公里/小时的速度行驶;若把速度限制提升到75公里/小时,则由于汽车时速的提高,单位时间内通过道路的车流量也将提高,这条道路的使用效率也更高了。可见,FSB的频率越高,理论上相同时间段内通过FSB的数据流量也就越多。当Barton使用400MHz前端总线并且搭载512KB二级缓存之后,其性能表现令人非常满意。对比一下Northwood较之Willamette的性能提升,我们有理由对Barton处理器的性能乐观。从内核面积来看,Barton处理器提高到115平方毫米,不过在0.13微米技术的保证下,其稳定性和发热量明显改善。

Barton的价值还在于其惊人的超频能力,也因此成为DIY市场的一代经典。当时售价600元左右的Barton 2500+几乎都能上3200+(200MHz×11),部分产品甚至能够超频到2.4GHz,此时性能超越价格不菲的Pentium4 3.2GHz。nForce2 Ultra 400芯片组加上Barton 2500+已经是最经典的超频组合,甚至至今仍有不少DIY用户选择这样的搭配。

视超频为己任的Barton 2500+
八、移动的魅力:Intel Pentium M移动处理器
真正的笔记本用户都会觉得Pentium4-M是一个愚人节玩笑,甚至追求实用的用户一度固守PentiumIII-M平台。出现这种情况自然是Intel的战略失误,而终结这些尴尬的也是Intel。一直以来,Intel的移动处理器仅仅是台式机处理器的简化版,而SpeedStep节能技术也没有太多的新意。不过这并不意味着Intel将放松移动市场,毕竟当时AMD在移动处理器方面的技术已经逐渐赶上Intel了。如果再没有高性能的产品推出,那么整个移动市场也将形成两强争霸的局面,这是Intel绝对不能容忍的,因为Intel清楚地知道,移动领域绝对是以后的利润大户。

Banias核心的第一代Pentium M处理器是2003~2004年中Intel在移动市场的主力军。以往的移动处理器在性能方面总是不如台式机处理器,而这回的情况将有所不同。Banias搭配1MB的二级缓存,同频率下性能达到Pentium4-M的140%或者更高。使用0.13微米制作工艺之后,Banias可以集成7千7百万个晶体管,功耗特控制得相当低。Banias的表现让人感到非常吃惊,采用了大量新技术,其中ACG(Aggressive Clock Gating,主动时钟选择)可以自动调节CPU的工作频率,停止向处理器内部未使用的部分供给时钟信号以降低功耗,在执行单元任务不繁重的时候,关闭某些单元,或者降低整体的时钟频率,可以节省大量电能。


第一代Pentium M移动处理器

毫无疑问,在移动处理器方面敷衍了事地采用“变种”台式机处理器是不现实也是不负责任的。尽管业界中不少人认为Banias仅仅是改良版的PentiumIII-M,通过超大容量的二级缓存以及更高的前端总线来提升性能,但是对于移动用户而言,看重的仅仅是性能与功耗。Banias的性能已经几乎与Pentium4-M并驾齐驱,而功耗与发热量更是大幅度减小。作为Intel第一款专注移动市场设计的处理器,其成功是勿庸置疑的。在整个2003年中,Banias以极快的速度取代了发热量极大的Pentium4-M,结束高性能笔记本没有超薄型产品的尴尬。

为了进一步巩固在移动市场的霸主地位,Intel在2004年推出Dothan核心的Pentium M移动处理器,采用90纳米制作工艺。Dothan最大的特点在于采用Enhanced CG(Aggressive Clock Gating,主动时钟选择)技术,这项技术可以更加智能化地自动调节CPU的工作频率,让笔记本电池工作时间达到5小时以上。在性能方面,Dothan不仅提高了主板而且还内置2MB大容量二级缓存,整体表现堪称完美。可以肯定的说,在移动处理器领域,Intel凭着充足的精力、过硬的实力以及强大的市场操作手段把AMD打得毫无还手之力。

Dothan核心的Pentium M移动处理器


写在最后:

经典的产品必须经得起历史考验,之所以我们没选入目前风头最盛的Prescott以及Athlon 64,甚至双核心处理器,都是鉴于推出时间太短的原因;另外,还有不少当年风头甚猛的产品没能列入其中是出于其综合影响力的考虑。不过我们回味这八款经典产品几乎已能快速了解整个CPU近代史,更让我们对CPU的核心架构、缓存架构、成本控制等有了全方位的认识,继而在评判今后的产品时也能更为客观而全面。

  而在桌面处理器的整个斗争主线中,Cyrix已经过早的退出了市场,VIA与我国的“龙芯”目前也只能在媒体新闻中才能较多地看到他们的踪影,可以预见,在今后相当长的一段时间内,很遗憾,桌面处理器市场只能由Intel与AMD两大主角为我们上演一出出的好戏,其它“配角”的戏份少之又少,甚至可以忽略。

  展望未来,如果桌面处理器真的如Intel所预言那样全面走向双核/多核时代的话,那么后处理器时代的发展将充满着更多变数。或者我们不必为Intel喝彩,尽管它客观上拥有强大的研发实力,丰富的产品线以及令AMD望尘莫及的市场操纵手段都让它稳坐可以呼风唤雨的业界老大的宝座,继续充当着“世界警察”的角色;同时我们也不必为AMD担忧,能与Intel对抗多年而屹立不倒的事实就能让人们对它肃然起敬,继而注定它与Intel一起相伴,继续为业界演绎精彩绝伦的后CPU时代神话!

[ Last edited by gkdcn on 2005-5-20 at 15:36 ]

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发表于 2005-5-20 19:16:35 | 显示全部楼层
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发表于 2005-8-15 14:17:34 | 显示全部楼层
支持!!!
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发表于 2006-2-25 10:50:01 | 显示全部楼层
可以收藏的好东西!!!
谢谢楼主!!
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