21世纪新硬件市场展望—CPU篇

互联网 | 编辑: 2001-02-06 00:00:00

Intel——作为微型计算机界的CPU领导者,在20世纪中推出了从4004到Pentium 4总共17款比较有标志性的CPU(见比较表),大力推动了微机业的发展,可以说,没有Intel,PC界可能完全发展不起来。不过在世纪末的大战中,Intel的Pentium III终于被不知疲倦的挑战者AMD K7击败了,不论从性能上还是从价格上,Intel的Pentium III终于挡不住AMD K7的攻势,败下阵来。
但是Intel是非常强大的,新的世纪初,Intel将会推出一系列新的CPU,其中最先推出的将是内部代号为Tualatin的新Pentium III,在将制造工艺提升为为0.13um线宽,初始频率提高到1.13GHz/1.26GHz之后,还宣布将整合512KB的全速片内L2 Cache,值得期待。在最近一次的微处理器论坛上,Intel带来了一款0.13um工艺制造的CPU,虽然是Mobile版本,但可以认为是台式机CPU的雏形,不久将会在台式机CPU制造上投入使用,这和有可能将导致Pentium III的最高频率轻易超过1.5GHz。而Coppermine的衍生产品新Celeron将在明年第二季度才会推出基于100MHz FSB的型号。

而且新千年中,另一款CPU也将以0.13um工艺制造,那就是Pentium 4,由于Pentium 4的特殊结构,所以它能在0.18um工艺下运行于1.5GHz,但这基本上是0.18um的极限了,而如果以0.13um工艺制造Pentium 4,则将很轻易得超过2GHz大关。以上两款CPU将在2001的第一季度正式发布,另外,0.13um工艺的Pentium 4已经有工程样本生产出了,而且在2000-2001年度的Intel计划中,Intel将投入8家生产厂到0.13um工艺CPU生产上。

关于Pentium 4则有两个好消息,首先英特尔在微处理器论坛上公布的资料表明,Pentium 4不仅仅只是整数ALU单元才运行于两倍处理器速率,Pentium 4的AGU(地址生成单元)还有其他单元也是运行于处理器双倍速率的。这将导致Pentium 4的性能可能比预期的更好;其次,在2001年度,Intel将会把Pentium III和Pentium 4的生产计划调整为各50%,也就是说将加快CPU更新换代速度,而且保证将来的Pentium 4将与AMD同等级CPU价格接近,看来Intel是非常希望它的最后一代32位x86处理器能最终在这场CPU大战中获胜。

说完了桌面系统,说说Intel的itanium计划,也就是64bit计划。虽然计划非常好,但进程总是非常不顺利,最近的报告表明,itanium的最高频率不得不从800MHz降低到了733MHz,原因是工艺和设计上有差错,不过总体来说,整个计划没有变更,明年第一季度将正式推出该CPU。

AMD——是千禧年的最大的得益者,它的K7系列CPU和Duron在各类评测中获得了全面胜利,而且价格比同档次Intel产品低很多,但这并不说明AMD在市场上获得了全面胜利,由于AMD产品的周边设备和驱动程序等引起的问题,导致AMD产品除了在OEM方面不能得到全面支持外,在零售市场也不能全面击败Intel。

最近举办的微处理器论坛上,我们了解了一些AMD在2001年的计划,在Mustang内核方面(AMD Athlon的服务器/工作站版),AMD证实基于该内核的Athlon将会在年底前推出,但是正式进入销售渠道却可能需要到明年(2001年)年初。AMD的一位出席代表证实,以目前的0.18微米制造工艺,让Mustang达到1.5GHz可能会有一些困难。除此以外,该出席代表还告诉我们,Mustang的分支预测单元已经被修补,将具备较Thunderbird更好的预测精度。AMD计划在11月的Comdex秋季上揭开Mustang的神秘面纱,大家要留意哟。明年的AMD还将发布最高可达1.5GHz的桌面PC CPU,不过仅仅只有这些内容,以至于我们难以置信为何AMD突然停止了从技术上对Intel的打击,或许是设计能力和生产能力跟不上吧,毕竟AMD还有一个K8计划。

Cyrix和IDT,如果被称为是悲剧性角色完全不为过,特别是Cyrix,在被国家半导体公司收购后并没有什么发展,而再次被VIA收购,实在可惜。言归正传,说Cyrix和IDT其实就是说VIA,由于两者被并购,所以VIA打算集两者的力量发展一款低功耗的产品,Centaur C5B(按照以前的产品周期计划来看,就也就是众所周知的WinChip4 ver. 2了)拥有64KB L2 cache,以及自C5以来就一直存在的128KB L1 cache。C5B使用0.15微米工艺,1.5V的内核电压,其运行的时脉在600MHz到733MHz之间。

Cache的增加毫无疑问会大幅度提升C5B的效能,但是从目前看到的官方benchmark来看,C5B依然无法与市场上的其他低价处理器(例如AMD的Duron、英特尔的Celeron)抗衡。

C5C(没有以前相对应的开发代号)是一款0.13微米工艺的WinChip4处理器。C5C的内核电压为1.2伏特,CPU DIE的面积是55平方毫米。预期C5C的运行频率应该是在733MHz到867MHz之间。与C5B没有什么两样的是,C5C的性能依然不怎么样(从它的发布日期来判断,它已经被抛离于MHz竞赛中了,况且它的每周期执行效能也让它低于其面值)。威盛将依然只能局限于对速度竞赛不甘兴趣的狭窄市场中。

C5X可说是Centaur加深了对处理器体系认知的重要证据。C5X将是Centaur首枚具备乱序执行(Out-of-Order,简称OoO)风格的CPU,也是Centaur首枚真正超标量(superscalar)内核的处理器。

威盛/Centaur的C5X微处理器内核框架图。

由于C5X工作频率大幅提高,所以其流水线段数也相应地从C5C的12段增加到17段。C5X支持美国Intel公司定义的"SSE"(Streaming SIMD Extension)命令,C5C则支持美国AMD公司的"3Dnow!"。同时C5X还和C5C一样在芯片上集成了64KB的指令缓存和数据缓存以及2级高速缓存。至于晶体管数量方面,C5X为2000多万个,比1950万个的C5C增加了25%以上。该处理器以0.13mm 8层工艺进行设计,芯片面积为55平方毫米。由台湾的TSMC公司负责生产。 

新的世纪中,最为突出的就是Intel了,它的大规模动作,包括正式推出的Pentium IV等产品,无不引起广泛的关注,特别是0.13um工艺版本的Pentium III和Pentium IV,更是值得关注,无论从自身频率数和超频潜力上来说都是可以期待的产品。相对对Intel的如此大规模推出CPU,AMD显得似乎没有什么大动作,除了宣布2001年初将发布一款0.18um工艺的,频率在1.5G左右的K7系列服务站产品——Mustang以外,没有什么值得关注的产品。与Intel的64-bit处理器itanium的大肆宣传相反,似乎AMD K8还没有什么动静,既没有CPU编程使用说明提供,也没有具体提到研发的进度,令人疑惑,不过由于K8直接支持x86指令集,相信一经推出就会有大量软件给予支持,还是很有希望的一款产品。相对来说,VIA的Cyrix计划中的这三款新型CPU则并不被我们看好,显然它薄弱的FPU性能和落后的制造工艺难以使人对其感兴趣,更有可能研发能力不足而导致整个研发中途中断。

综上所述,2001年最值得我们关注的将是Intel,它强大的研发能力和雄厚的财力使我们相信,以新的0.13um工艺生产出的新Pentium III和Pentium IV将是性能最为优秀的新产品,其频率很可能轻易突破1.5GHz,所以如果你不打算费心为AMD的CPU散热,而同时需要最好的处理器的话,那么这两种产品将是你最好的选择。当然AMD的产品肯定将继续它的廉价优质策略,不过热量方面改进不大,Cyrix则将处于困境,如果你特别爱国的话也可以买一块来试试,否则就不必花冤枉钱了,同样价钱买Duron和Celeron肯定会效果更好。

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