Intel VS AMD,2006 主流 CPU 产品技术概述与新产品展望
当前的个人电脑 CPU 产品及新技术可以说是“百花争艳”,新产品及新技术源源不断。倒退到一两年前,提起 DIY 装机应该选择什么样的 CPU,大家的脑海中大概有如此的概念:高端有 Intel Pentium 4、AMD Athlon 64;低端有 Intel Celeron、AMD Sempron。但是仅仅一两年后,64 位 CPU、双核心 CPU 等新技术如雨后春笋般出现,Intel 和 AMD 两大 CPU 厂商也纷纷推出了各式各样的新产品。以 Intel 为例,大家可能见过 Intel 发布的一个产品广告,分别以圆、正方形、三角形等几何形状代表不同的 CPU 产品,其中有 Pentium EE、Pentium D、Pentium 4 和 Celeron D。如此繁多的产品名称很容易令人眼花缭乱。如果不是天天关注硬件市场行情的话,猛然间见到如此繁多的产品名称,实在令人有点头晕。毕竟这些新产品新技术都是在很短的时间内相继发布的,确实比较容易混乱。
因此,Intel 和 AMD 两大 CPU 厂商,在最近一段时期的新旧产品更替中,都在不断地完善自家的产品线,力求使其做到定位分明。尤其是 Intel,可以说是完成了一次非常彻底的产品线更新,特别是从 2005 年下半年开始,Intel 的新品已经全部转向了 64 位,相比前一段时间的产品线更新混乱,现在的产品线已经清晰多了。
首先从 CPU 市场从 32 位过渡到 64 位上说,由于 Intel 一直都向用户鼓吹“32 位处理器足以满足个人用户需求”,一直不肯发布 64 位产品,所以在 64 位 CPU 的上市时间方面,Intel 远远迟于 AMD,Athlon 64 已经抢先发布了一年半之久,Intel 的 64 位 CPU 才姗姗来迟。Intel 于 2005 年 3 月发布了自己的第一款 64 位 CPU,即 Pentium 4 6XX,还有面向高端的 Pentium 4 Extreme Edition,简称 P4EE,全都支持 Intel EM64T 技术。2005 年 6 月 Intel 又发布了 64 位的 Pentium 4 5X1 系列和 64 位的 Celeron D,包括 P4 521、531、541、551、561、571 和 Celeron D 351、346、341、331、326 等,全部支持 EM64T 技术,64 位 CPU 产品线就更加齐全了(此前发布的 Pentium 4 5XX 不支持 EM64T),Intel 的 CPU 新品全线转向了 64 位。AMD 此时尚有低端的 Sempron 闪龙处理器不是 64 位产品,迫于 Intel 的压力,AMD 也于 2005 年 8 月发布了 64 位的 Sempron 闪龙,再加上原有的 Athlon 64 全系列产品,两大 CPU 厂商均已全部完成了从 32 位到 64 位过渡的过程。
接下来的另一个焦点就是双核心 CPU 了。关于双核心 CPU 大家应该有所了解,传统的“CPU 唯主频论性能”的观点在今天已经不适用了,CPU 主频的增加带来的性能提升越来越小,反而令 CPU 的发热量越来越大,所以如今 CPU 的发展方向已经从单纯的提高主频改变到发展多核心上来。第一块双核心 CPU 成品是 Intel 于 2005 年 4 月发布的 Pentium Extreme Edition,简称 Pentium EE,代号“Smithfield”,它实际上就是由两个 Pentium 4 541 的核心组合而来的。Pentium EE 采用 90 纳米工艺技术,LGA775 接口,支持超线程技术和 EM64T 技术。此外,Intel 的另一个双核心产品就是 Pentium D,它包括 820、830、840 几个型号。Pentium D 和 Pentium EE 的区别就在于前者不支持超线程技术,而后者支持。这一点 Pentium D 和 Pentium 4 系列是不同的,Pentium 4 全系列中有部分支持超线程、部分不支持,而 Pentium D 则都不支持超线程,只有 Pentium EE 才是支持超线程的双核心处理器。AMD 的双核心处理器主要是它的 Athlon 64 X2 产品,包括 3800+、4200+、4400+、4600+ 和 4800+ 等。
台式机 CPU 由 32 位向 64 位过渡已经于 2005 年基本完成,但是双核心的发展才刚刚开始,Intel 和 AMD 的竞争也越来越激烈。AMD 首先发难,曾经于公开场合宣称:我们 AMD 的双核产品才是“真正的双核”,不像“某公司”的产品那样采用“假双核”欺骗用户。AMD 口中的“某公司”自然就是 Intel 了,那么 AMD 的说法究竟是有理还是无理取闹呢?这一点还要从两家公司的双核产品设计上证明。从公平的角度上讲,Intel 的双核处理器产品并不是一款令人满意的产品。原来,Intel 的双核心 CPU 中的两个 CPU 核心各自拥有 1MB 的二级缓存,因此必须保证每个内核的缓存信息必须一致,否则就会出现 CPU 运算错误。为了解决这个问题,Intel 将这个相当于“仲裁器”的调节任务交给了北桥芯片负责,这样一来就限制了 CPU 性能的发挥。AMD 在充分观察了 Intel 的产品缺陷后,在自己的双核心 CPU 中改变了设计。AMD 的双核心 CPU 虽然也是将两个 Athlon 64 的核心“捆绑”在一起的,也是每个核心各自拥有 512KB 至 1MB 的二级缓存,但是 AMD 在双核心 CPU 中加入了 SRQ 系统请求队列技术,每一个核心都将其请求放在 SRQ 中,在获得资源之后,每个请求将被自动送往相应的执行核心,所以这个“仲裁器”的角色实际是由 CPU 自行完成的,而不需要通过北桥芯片,因此 AMD 双核心 CPU 的缓存数据延迟就要比 Intel 双核心 CPU 大大降低了。
AMD 指责 Intel 用“假双核”骗人,主要依据就在于此。但是从公平的角度上讲,AMD 的说法未免有点言过其实。不可否认 Intel 和 AMD 的双核心 CPU 产品都是单芯片多核心的 Chip Multi-Processors 产品,都是在一个处理器上集成了两个核心,因此它们都是真正的“双核心 CPU”,不存在“假双核”的说法。AMD 的高明之处就在于它的产品集成了“系统请求接口”(System Request Interface,SRI)和“交叉开关”(Crossbar Switch),数据延迟时间缩短,性能自然也较强。
由于 AMD 的公然指责,Intel 在第一次双核心 CPU 大战中可谓丢尽了面子。随着 2005-2006 年度的交替,双核心 CPU 大战的第二回合也将于 2006 年早期时间拉开序幕。经过两年多的准备,Intel 的 65 纳米工艺技术已经准备就绪,基于此工艺的第二代双核心 CPU 新品也被提上了日程。目前新品的开发代号为双核心的“Presler”和单核心的“CedarMill”,看来 Intel 在 2006 年全力发展双核心产品的时候,也不打算完全放弃单核心的产品。双核心“Presler”产品将依旧沿用 Pentium EE 和 Pentium D 的名称,依然是前者支持超线程后者不支持,产品编号将由 8XX 升级为 9XX。例如 Pentium EE 955、Pentium D 920、930、940、950 等,将成为 2006 年上半年的主流产品。在单核心“CedarMill”产品方面,此前大家曾经广为流传,说沿用了快五年的“Pentium 4” 老招牌老字号,将随着 Pentium EE 和 Pentium D 的诞生彻底退出历史舞台。但现在看来,Pentium 4 还没有到退役的时候,基于 65 纳米新工艺的“CedarMill”单核心产品仍将使用“Pentium 4”的名称,而产品编号将变为 6X1 和 6X2。而且,随着 65 纳米工艺技术的普及,基于 65 纳米工艺技术的新款 Celeron D 也将很快浮出水面。
Intel 在 2006 年的新 CPU 产品线定位依旧是清晰的,双核心和单核心,高中低端市场,定位都很清楚。除了整体产品线将全面转向 65 纳米工艺技术外,还有另一个令人瞩目的新技术,就是 Intel 的虚拟化技术,Virtualization Technology。这种新的虚拟技术与超线程技术有些类似,不过超线程技术只能虚拟出一个 CPU,而虚拟化技术可以虚拟出整个系统,也就是可以在一台计算机上分别运行不同的软件,甚至操作系统,因此可以令工作效率大幅提升。当然,要想实现这种技术,有硬件的支持还是不够,还需要有软件的支持。但相信随着 Intel CPU 新品的逐步普及,实现这一技术可以说指日可待了。65 纳米技术的 Pentium EE、Pentium D 9XX 和 Pentium 4 6X2 系列,都将支持此技术。但可惜的是,对于 AMD 先前指责的产品缺陷问题,Intel 的新产品似乎没有太大的改善。“Presler”和“Smithfield”的内部结构虽然有所不同,但是依然存在当其中一个核心需要存取另一个核心正在使用的数据时就会用到系统总线、产生性能浪费的问题。因此,65 纳米的 Intel 新产品虽然架构和 90 纳米的 Smithfield 有区别,但是几乎没有优势可言。新产品最大的亮点在于 65 纳米新技术和虚拟化技术,但在改善产品缺陷方面,并没有太大的手笔。
Intel 的发展历程虽然不顺利,但是反观 AMD 方面也有它的隐患。就像 Intel 早些时候不重视 64 位 CPU 市场,被 AMD 捷足先登那样,AMD 也忽略了 DDR2 内存市场。AMD 在早些时候对 DDR2 内存的估计过于保守,始终认为 DDR2 难成主流,因而没有给予足够的重视。但是现在 DDR2 在 Intel 的力推之下,普及度已经大大增强,特别是 Intel 自家的 955X 和 945 芯片组都将只支持 DDR2,所以给 AMD 也造成了极大的压力。由于现有的 AMD CPU 不支持 DDR2 内存,因此要想解决问题,不至于被 Intel 甩下太远,唯一的方法就是要改接口类型。按照 AMD 早些时候提出的产品计划,AMD 本打算用全新的 Socket M2 接口取代现有的 Socket 939 接口。Socket M2 的针脚数为 940 针,比 939 只多了一针,更改后可以支持 DDR2 内存、也可以将电流最大值由 80A 提升到 95A,便于提升主频。但是 Socket M2 的最大坏处就是不兼容早期的 AMD 产品,由于 Socket M2 和 Socket 939 不兼容,所以购买了 AMD 早期产品的用户根本无法升级,所以 Socket M2 一旦推出,能否被用户接受将会被打上一个大大的问号。为了解决此问题,AMD 又决定推翻先前计划的 Socket M2,改用另一种 Socket AM2 接口。Socket AM2 依然是 940 针,但是和 Socket M2 的 940 针完全不同,Socket AM2 可以兼容早期的产品,只是由于缺乏资料,所以最终发行的 Socket AM2 究竟是什么样子,我们只有拭目以待了。
总而言之,在当前 CPU 市场从 2005 年过渡到 2006 年的这段时期,不论是 Intel 还是 AMD 的用户,最好都先观望一下,等待产品成熟以后再行购买。Intel 双核心 CPU 产品的缺陷改善还不明显,虽然有 65 纳米新技术和虚拟化技术的新品,但是其真正的运行效率如何,必须等待市场的检验,如果一定要购买 Intel 的 CPU,不妨先选择更为成熟的 Intel 单核心 CPU 产品;AMD 最大的问题就是老用户的升级问题,究竟是 Socket M2 还是 Socket AM2,究竟能否兼容原有的旧产品,也必须等待 AMD 最终的决定与市场的反映。