作為英特爾的旗艦級産品,Pentium 4無疑是當今晶片領域的領跑者。為了加快Pentium 4的普及,英特爾今年以來幾乎每個月都對Pentium 4進行價格調整,先後在4月、8月、10月對Pentium 4處理器進行了較大規模的降價。同時,Pentium 4處理器的降價也帶動了周邊配套設備的價格下調,從而使昔日高不可攀的Pentium 4系統逐漸步入平民時代。
Pentium Ⅲ的絕唱:Tualatin
就在大家都認為Pentium III處理器將難以逾越1.13G的鴻溝時,英特爾卻出人意料地推出了在市場極具競爭力且性能增進了不少的新版本Pentium Ⅲ。該CPU根據美國俄勒岡州的圖拉丁(Tualatin)河命名,採用英特爾全新的0.13微米製程。與舊版本相比,Tualatin除了使用更低的核心電壓和更高的時鐘頻率之外,並沒有太多其他新的東西。
Tualatin作為新Socket 370 FC-PGA2處理器,最受歡迎的地方是整合熱量分散殼(Integrated Heat Spreader,即保護CPU內核的外殼)。就像Pentium 4處理器,IHS保護CPU免於安裝時或缺少散熱風扇造成的損壞。與Pentium 4一樣,IHS在左下角有一個小孔,然而英特爾公司並沒有説明這個小孔是做什麼用的。IHS的最主要好處是使得CPU同散熱風扇有更大的接觸面積,從而有更大的熱量傳導率。
首批發佈的Tualatin時鐘頻率為1.13GHz和1.2GHz。當0.13微米技術趨向成熟後,英特爾將會推出運作頻率更高的版本。Tualatin在開始階段將主要被用於筆記型電腦領域,Tualatin速度及能耗上的優勢將集中體現在筆記型電腦中。筆記型電腦在銷售增長趨勢方面將臺式機拋在後面,對英特爾來説也是日益重要。Tualatin將成為英特爾在移動晶片方面的新主流。
關於Tualatin配套晶片組的問題,現階段使用的英特爾815、810,VIA 693、694系列平臺將不能支援新處理器,而最新支援Tualatin的英特爾815E B-step、815EP B-step以及威盛694T、Pro266T和矽統的SiS635T等主機板已經量産面世。在核心應用平臺方面,有一點可以肯定,那就是英特爾不會在桌面型電腦中主推Tualatin系列。
低端市場領頭羊:CeleronⅡ
為了反擊AMD Duron和威盛C3處理器的緊逼,英特爾在今年又推出了100MHz外頻的新賽揚。CeleronⅡ繼承了Celeron系列的傳統,將Coppermine的片內L2 Cache容量減少一半,採用了和其前輩容量相同的128KB片內L2 Cache。由於CeleronⅡ是定位於低端市場的CPU,而遊戲對CPU的Cache依賴性不是很大,因此CeleronⅡ將和以前的Celeron一樣,在遊戲軟體上具有出色表現,而其商業性能將大打折扣。新賽揚仍然基於0.18微米製造工藝,核心電壓為1.7V,高於66MHz外頻CeleronⅡ的1.5V工作電壓。儘管如此,它的發熱量仍然小于AMD的Duron處理器。
在今年第三季度,AMD推出了Morgan核心的新Duron處理器。作為回應,英特爾又發佈了Tualatin內核的新一代賽揚處理器。與前代賽揚相比,它的主要變化在於更新的處理器核心,其他方麵包括外頻沒有更大的改變。它的及時現身,將繼承前代賽揚的使命,繼續擔負著在低端市場獨擋一面的重任。
逆勢而上 再露鋒芒
自1997年4月推出K6以來,AMD連續推出的K7、Athlon、Duron系列處理器越來越被市場認可,許多著名專業網站的評測結果都顯示AMD Athlon處理器性能不斷加強。在全球的市場佔有率持續上升,2000年的年度銷量更是超過2,650萬顆,佔全球個人電腦處理器市場百分之二十以上。2001年的“芯”際爭霸,在全球PC市場低迷的背景下沉重揭幕。面對英特爾的猛烈反撲,AMD一方面將主打産品Athlon處理器的主頻繼續拉高,另一方面伺機推出了Palomino、Morgan核心的新型處理器,使進軍方向不但瞄準臺式處理器,而且直指英特爾最為得意的筆電、伺服器領域。
成熟穩定:Thunderbird Athlon 自從去年6月5日在中國台北Computex 2000大展上正式發佈以來,Thunderbird處理器長期作為AMD的拳頭産品活躍在處理器市場上。最初問世時的Socket A與Slot A兩種不同版本並存的局面在2001年得到全面改觀,主流産品全部為Socket A介面,而且幾乎所有産品均採用266MHz FSB,也就是大家熟知的Athlon-C處理器。單純從外觀上看,Athlon-C和以前的Socket-A Athlon處理器幾乎沒有任何區別。
由於威盛、矽統、揚智等多家廠商在今年推出支援晶片組,因此Athlon-C可以在多種平臺上達到266MHz的總線速度,它們分別是支援SDRAM的KT133A晶片組,以及支援DDR SDRAM的MaGiK1、AMD760、SiS735、KT266A、nForce晶片組等,這幾種晶片組已經完全支援266MHz FSB。它們的出現使Athlon平臺出現了前所未有的好局面。
和以往的Socket-A Athlon一樣,Athlon-C的能耗非常大,工作于1.75V電壓時,1GHz、1.113GHz、1.2GHz分別需要60、63和66瓦的功率,使得為這些CPU散熱成為一項比較麻煩的工作。CPU主頻越快,能耗越大,發熱量自然也越大,這就對我們的散熱器提出了更高的要求。
2001年AMD將Thunderbird 提升到了1.4 GHz的高度,雖然它的主頻遠遠低於P 4處理器,但它性能表現依舊出色。隨著桌面版本的Palomino處理器在10月份的發佈,1.4 GHz Thunderbird有可能成為最後一款Thunderbird Athlon處理器。雖然Thunderbird即將走出歷史舞臺,但是它優異的性能讓廣大AMD處理器愛好者都深深地記住了代表高性能處理器的雷鳥時代。
性能超群:Athlon XP
隨著英特爾將Pentium 4的主頻速度從發佈時的1.4GHz迅速拉升至2GHz,AMD已經距離主頻速度之王的桂冠越來越遠了。為了對英特爾咄咄逼人的攻勢進行反擊,10月9日AMD終於祭出了它重振旗鼓的法寶--Athlon XP處理器。同時,AMD也公佈了自己的“性能標示”命名規範,並以“真實性能比MHz值更重要!”作為宣傳口號,來回擊英特爾提升處理器主頻的做法。
談到Athlon XP,我們得首先從Palomino核心説起。今年5月,AMD首次推出了採用Palomino核心的Athlon 4移動版本處理器和應用於工作站/伺服器領域的Athlon MP處理器。姍姍來遲的Athlon XP實際就是Palomino核心的桌面版本。Athlon XP核心繼承了雷鳥的架構,並對其進行了進一步的優化。AMD公佈的資料表明,Athlon XP採用了0.18微米銅製程,核心電晶體數目為3750萬個。
儘管都採用了Palomino內核,但Athlon 4和Athlon XP處理器都沿襲了原來AMD處理器所採用的陶瓷封裝(CPGA),處理器輔助電容完全整合在封裝的正面,而Athlon XP處理器則採用了有機材料封裝(OPGA)以降低生産成本。Athlon XP處理器封裝表面呈現茶褐色,原本Athlon處理器正面整合的12個電容全部被整合到了封裝的背面。OPGA封裝有助於AMD提升Athlon XP的主頻和外頻速度,而且拉近了外部電容和處理器內核的距離,可以更好地改善內核供電和過濾電流雜波。
和使用雷鳥內核的Athlon處理器相比,Athlon XP在四個方面做了重大改進。
◆ TLB寄存器數目增加
虛擬地址所對應的真實物理記憶體地址就保存在TLB寄存器中,TLB寄存器能夠提高處理器的尋址效率,進而提升處理器的整體性能。因此,足夠的TLB寄存器對於處理器來説是至關重要的。Athlon XP處理器的TLB寄存器不僅在數目方面有所增加,而且尋址的精確度也有所提高。
◆ 數據預讀機制
Athlon XP數據預讀機制類似于Pentium 4的硬體預讀技術——執行跟蹤高速暫存,預先將處理器可能需要的數據從主記憶體讀到暫存中。Athlon XP內核相關硬體電路可以預測計算管線下一步運算需要的數據,並預先從系統記憶體中調入並存儲在Athlon XP內核的一級數據暫存之中。這一過程能明顯提高系統總線和記憶體頻寬的利用率,進而提升系統性能。
◆ 加入SSE指令集
AMD為Athlon XP新增了多達52條指令,AMD稱新增的指令集為3DNow!Professional指令集。而事實上,3DNow!Professional指令集就是英特爾開發的、兩年前就在Pentium Ⅲ處理器中落戶的SSE指令集。在某些特定的、尤其是針對SSE指令進行了優化的應用中,對SSE指令集的支援提升了Athlon XP的運作效能。 ◆ 溫度探測功能
Athlon XP另一個改進就是增加了內核溫度探測功能,這是通過在核心中整合熱敏二極體來實現的。內核溫度探測對於發熱量非常大的高主頻處理器尤其實用,當處理器內核溫度過高時,它能自動降低處理器的運作頻率、或是及時關機,這樣可有效防止處理器因核心過熱而被燒燬。當然,內核溫度探測功能也需要主機板的支援,因為它需要相應的溫度探測晶片和BIOS的支援。
總的來講, Athlon XP在産品性能上已經完全具備了向Pentium 4叫板的實力。其最新發佈的Athlon XP 1900+處理器在與2.0GHz Pentium 4的對比測試中全面超越對手。如果Athlon XP能夠在市場上取得成功,那麼AMD就可以重新在下一輪處理器爭霸戰中謀得主動。
低端首選:Duron
AMD的Spitfire(烈火)核心的Duron處理器發佈已經有一年多時間了,這款與二戰時著名戰鬥機同名的處理器的表現絲毫不比烈火戰機差,從剛推出時的600MHz、650MHz,到最後的950MHz,表現都非常令人滿意,Duron是針對低端市場的,相對於英特爾的Celeron來説,無論是價格、性能、超頻能力都不輸給Celeron。為了在低價高質的基礎上再添一枚性能的砝碼,AMD于第三季發佈了其最新的Duron處理器。
這次推出的Duron 1GHz處理器再也不是烈火內核了,它採用了名為“Morgan”的內核,這大概是與新Palomino內核的Athlon相匹配吧。Morgan核心Duron處理器的規格如表。
從規格上看,新Morgan內核的Duron與舊版Spitfire內核Duron的改變並不是很大。改進最大的就是硬體支援數據預取功能,這項功能能夠使CPU在訪問記憶體尋找地址,時預先將下一步有可能讀取的數據提前讀入到L2暫存裏。由於在本質上節省了CPU訪問記憶體的延時,從而使性能得到提高,特別是在對數據讀取要求大的程式中表現更為明顯。
另一個重要的改進就是增大了L1中數據轉換暫存(TLB)的個數,並改進了L2的TLB的外部結構。TLB的作用是將處理器翻譯出的需要訪問的記憶體地址做暫時的存儲,TLB數目的增加能保證CPU在訪問記憶體時首先便捷地從TLB中讀取相應的地址,對增強整機性能有較大幫助。
新Duron處理器支援的3DNow!Professional指令集包括AMD原來的3DNow!指令集和另外52條指令集,這其中就包括對英特爾的SSE擴展指令集的支援。
morgan核心duron處理器的規格:
200mhz系統前端總線
462-pin socket a介面
128k l1暫存
64k l2 暫存並帶有
硬體預取數據功能
完全超標量浮點運算引擎
支援3dnow!professional和mmx指令集
0.18微米工藝製造
1.75v 核心電壓
2518萬電晶體
106mm2 的核心面積
CCIDNet 2001年12月18日