毫无疑问,如今决定CPU整体性能表现的关键因素已经不仅仅是主频,也不是缓存技术,而是核心架构。优秀的核心架构能够弥补主频的不足,更能简化缓存设计而降低成本,这才是优秀处理器的根基。然而对于CPU厂商而言,更换核心架构是极其艰难的举动,因为这将投入大量研发资金,更冒着性能不佳的风险。回顾历代CPU,我们不难发现Intel在大部分时间内都保持领先地位,如今更是走在了十字路口:NetBurst架构的发展潜力不如K8架构,而且近在眼前的制作工艺限制几乎又无法解决。在这样的关键时刻,Intel推出了全新的Core架构,在未来一段时间内将彻底取代现有的NetBurst架构。
帮助AMD绝地反击的K7架构
一、现实与理智的平衡:P5与P6架构
在486处理器时代,Intel、AMD和Cyrix的产品在性能方面并没有明显的差距,毕竟此时遵循的架构相同,而且主频一致,放在主板上的缓存也没有多大区别。在这样的背景下,Intel唯一的优势便是产能,AMD和Cyrix则继续紧跟巨人脚步。不过聪明的Intel并没有选择按部就班,通过一张专利授权证明,Pentium将AMD和Cyrix都挡在了门外。
Pentium处理器采用的P5架构
Pentium采用P5架构,这被证明是伟大的创举。在Intel的发展历史中,第一代Pentium绝对是具有里程碑意义的产品,这一品牌甚至沿用至今,已经有十几年的历史了。尽管第一代Pentium 60的综合表现很一般,甚至不比486DX66强多少,但是当主频优势体现出来之后,此时所表现出来的威力令人震惊。Pentium 75、Pentium 100以及Pentium 133,经典的产品一度称雄业界。在同一时代,作为竞争对手的AMD和Cyrix显然因为架构上的落后而无法与Intel展开正面竞争,即便是号称“高频486”的Cyrix 5X86也差距甚大,这并非是高主频所能弥补的缺陷。
痛定思痛,AMD面对这样的局面只能另辟道路。经过K5还算成功的试探之后,又发布了K6处理器,并逐渐衍生出K6-2和K6-3。如果说第一代K6还只能与具备MMX技术的Pentium打成平手的话,那么后续的K6-2和K6-3则凭借架构上的优势令Intel感受到巨大的压力。为此,Intel将原本用于Pentium Pro服务器处理器的P6架构用于桌面处理器,并且这一架构沿用多年,直到Pentium III时代。
沿用到Pentium III的P6架构
在Pentium时代,虽然Intel还是相对竞争对手保持一定的领先,但是Intel并未感到满足。在他们看来,只有从架构上扼杀对手,才能完全摆脱AMD和Cyrix两家的追赶。于是,Intel在发布奔腾的下一代产品Pentium II时,采用了专利保护的P6架构,并且不再向AMD和Cyrix授权。P6架构与Pentium的P5架构最大的不同在于,以前集成在主板上的二级缓存被移植到了CPU内,从而大大地加快了数据读取和命中率,提高了性能。AMD和Cyrix由于没能得到P6架构的授权,只好继续走在旧的架构上,整个CPU市场的格局一下子发生了巨大的变化,AMD和Cyrix的市场份额急剧下降。这里我们需要特别提一下K6-2+和K6-3,尽管这两款令人肃然起敬的产品也对Intel构成严重威胁,但是它们所谓的内置二级缓存并非集成在CPU核心中,因此绝对不能算作P6架构,浮点性能也有着不小的差距。
二、低开高走:客观评价NetBurst架构
1.P6架构难敌AMD K7
自从AMD在1999年推出K7处理器之后,整个CPU市场格局发生了翻天覆地的变化。从核心架构的技术角度来看,AMD实际上已经领先于Intel。在同频Athlon与Pentium III的较量中,AMD占据了上风,这与其EV6前端总线以及缓存架构有着很大的关系,而且AMD K7处理器的动态分支预测技术也领先于P6架构。
Barton核心的K7处理器让我们看到核心架构的重要性
面对这样的窘迫局面,Intel可谓将P6架构的优势发挥到极点。首先是一场主频大战,随后是在Tualatin核心中加入大容量缓存,再加上服务器处理器的SMP双CPU模式,Intel巨人最终还是保住了颜面。但是Intel深知,核心架构上的劣势迟早会令其陷入彻底的被动局面,一场架构革命演变在即。当全世界在试目以待的时候,Intel推出了微处理器发展史上极受争议的直至今天还在服役的NetBurst架构!
2.NetBurst架构喜忧参半
尽管如今的Pentium4已经是一块“金字招牌”,但是在其发展初期可并不是一帆风顺,第一代Willamette核心就饱受批评。对于全新的NetBurst结构而言,发挥强大的性能需要更高的主频以及强大的缓存结构,而这些都是Willamette核心所不具备的。256KB二级缓存显然不足,此时的整体性能受到很大影响。然而最让Intel尴尬的是,Willamette核心的Pentium4 15G甚至不如Tualatin核心的Pentium III,部分测试中甚至超频后的Tualatin Celeron也能越俎代庖。
Willamette核心让NetBurst架构出师不利
然而出师未捷身先死的情况并不会出现在如日中天的Intel身上,与Pentium III处理器相比,NetBurst架构的Pentium4在提高流水线长度之后令执行效率大幅度降低,此时大容量二级缓存与高主频才是真正的弥补方法。可是讽刺的是,频率比AthlonXP 2000+高出很多的Pentium4 Willamette 2GHz竟然服服帖帖地败于其下。尽管后续的NorthWood核心凭借512KB二级缓存略微挽回面子,但是当时AMD的K7架构也在发展,Barton核心将Intel陷入了被动。因此,我们可以给出这样一个明确的结论:Intel的NetBurst架构即便是面对AMD K7架构时也没有什么可骄傲的资本。如果不是Intel的市场调控能力超强,如今CPU市场的格局可能会是另一番景象。
NorthWood核心为NetBurst架构略微挽回颜面
3.流水线与CPU效率的关系
当然,我们如今看到的Prescott核心依旧是NetBurst架构,并且高频率产品的综合性能还是实实在在的。但是明眼人都看到了Intel的软肋:NetBurst架构过分依赖于主频与缓存,这与当前CPU的发展趋势格格不入。为了提高主频,NetBurst架构不断延长CPU超流水线的级数。
在这里有必要解释一下流水线的概念,它是Intel首次在486芯片中开始使用的。流水线的工作方式就象工业生产上的装配流水线。在CPU中由5~6个不同功能的电路单元组成一条指令处理流水线,然后将一条x86指令分成5~6步后再由这些电路单元分别执行,这样就能实现在一个CPU时钟周期完成一条指令,因此提高CPU的运算速度。经典Pentium每条整数流水线都分为四级流水,即指令预取、译码、执行、写回结果,浮点流水又分为八级流水。
超标量是通过内置多条流水线来同时执行多个处理任务,其实质是以空间换取时间。而超流水线是通过细化流水、提高主频,使得在一个机器周期内完成一个甚至多个 *** 作,其实质是以时间换取空间。例如,起初Pentium4的超流水线就长达20级,随后的Prescott更是提升到31级。超流水线设计的级数越长,其完成一条指令的速度越快,因此才能适应工作主频更高的CPU。但是超流水线过长也带来了一定副作用,很可能会出现主频较高的CPU实际运算速度较低的现象,Intel的NetBurst架构就出现了这种情况,虽然它的主频可以很高,但其运算性能却远远比不上低主频的AMD处理器。
Intel自然也知道这样的问题,但是NetBurst架构已经迈开脚步,这已经无法停止。为此,Intel不得不继续提高主频并且加大二级缓存容量。可是让Intel十分尴尬的是,如今处理器制作工艺开始面临瓶颈,即便是65纳米工艺,未来想要在NetBurst架构实现高主频也是极为困难的事情,这意味着NetBurst架构今后将无法继续凭借主频优势与竞争对手匹敌。此外,巨大的缓存容量也是一个负担,这不仅提高了成本,也令发热量骤升。如果不是Intel的市场公关与口碑较好,那么Intel处理器早就要陷入尴尬了,因为如今高频Pentium简直就是高发热量和高功耗的代名词,甚至Celeron D也是滚烫滚烫。
Prescott核心成为NetBurst架构的强弩之末
三、巨人的王牌:Pentium M尽显Intle实力
与桌面市场相比,Intel在移动市场拥有更为强大的控制能力。从486处理器到如今的Pentium M,Intel一直称霸移动处理器市场。在传统模式下,Intel移动处理器只是桌面处理器的低频低电压版本,然后加上一些节能技术,但是第一代迅驰Pentium M却走出了这一框架。
尽管业界中不少人认为第一代Pentium M(Banias)仅仅是改良版的Pentium III-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,我们看重的仅仅是性能与功耗。Banias的性能已经几乎与Pentium4并驾齐驱,而功耗更是大幅度减小。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。更加令人没有想到的是,Banias核心的Pentium M一旦应用到桌面平台并大幅度超频之后,其性能完全压倒了Pentium4,随后Dothan核心的Pentium M将这一神话进行到底。我们不仅要问:Pentium M到底是哪一种核心架构,NetBurst架构是不是一个巨大的讽刺?
平心而论,对比Dothan核心的Pentium M与主流Pentium4,我们不难发现Intel的尴尬之处。从技术角度而言,Intel完全有能力推出比当前Pentium4性能更好的处理器,但是错误的架构选择令其陷入被动。业内有人质疑过:Pentium M的核心架构依然是P6,只不过结合了NetBurst架构的前端总线技术,通过减少原先P6微架构下指令编译后的微指令数目来改善指令编译器及处理单元的效能,并且主频和缓存都大幅度加强。
Dothan核心的Pentium M处理器
尽管我们一再认为AMD的K7架构十分先进,但是不可否认的是,K7架构基本上与P6架构相差不大。如果K7也配备大容量缓存与主频,那么其性能表现与Pentium M将是差不多的,这一点在多种测试中也得到证明。Intel显然是意识到在当前制作工艺受到限制并且CPU越来越要求低发热量的大背景下,CPU必须提高流水线效率。在仓促之间,Intel选择了P6架构来简单应付。只不过Intel的市场调控能力实在太出色,而相关技术的领先也帮助Pentium M站稳脚跟,继而创造了“迅驰神话”。事实上,迅驰的空前成功同样令到Intel感到痛楚,那就是更显得桌面NetBurst架构的软弱,壮士断臂的举措已经不止一次在Intle的高层会议上被提上议程。
四、壮士断臂:NetBurst架构终于落幕,Core架构临危授命
既然NetBurst架构已经无法满足未来CPU发展的需要,那么Intel就必须开辟全新的CPU核心架构。事实上,Intel就早做好了技术准备,迅驰III中的Yonah移动处理器已经具备Core核心架构的技术精髓。Intel于前不久正式公布了全新的Core核心架构:未来台式机使用Conroe,笔记本使用Merom,服务器使用WoodCrest,这三款处理器全部基于Core核心架构。
1.流水线效率大幅度提升
主频至上的CPU研发思路显然已经被淘汰。Core架构的处理器将超流水线缩短到14级,这将大幅度提升整体效率,令CPU避免出现“高频低能”的尴尬现象。然而更加值得我们关注的是,Core架构采用了四组指令编译器,这与Pentium M处理器有些类似。所谓四组指令编译器,就是指能够在单一频率周期内编译四个x86指令。这四组指令编译器由三组简单编译器(Simple Decoder)与一组复杂编译器(Complex Decoder)组成。四组指令编译器中,仅有复杂编译器可处理最多由四个微指令所组成的复杂x86指令。如果不幸碰到非常复杂的指令,复杂编译器就必须呼叫微码循序器(Microcode Sequencer),以便取得微指令序列。
为了配合超宽的编译单元,Core架构的指令读取单元在一个频率周期内,从第一阶指令快取中,抓取六个x86指令至指令编译缓冲区(Instruction Queue),判定是否有符合宏指令融合的配对,然后再将最多五个x86指令,交派给四组指令编译器。四组指令编译器在每个频率周期中,发给保留站(Reservation Station)四个编译后的微指令,保留站再将存放的微指令交派(dispatch)给五个执行单元。
自从 AMD 失败的 K5 设计之后,已经有超过十年的时间,x86处理器的世界再也没有出现过四组指令编译器的设计。因为x86指令集的指令长度、格式与定址模式都相当混乱,导致x86指令解码器的设计是非常困难的。但是如今的局面已经有所改变,一方面是高主频对于四组精简结构有着很大的依赖性,另一方面是其它辅助性技术也能很大程度上弥补解决定址模式混乱的难题。毫无疑问,Intel的这一创举将是在CPU核心架构设计上具有里程碑意义的,未来我们将有望看到CPU的整体性能有大幅度提高。
Conroe完成128bit向量运算的示意图
2.全新的整数与浮点单元
从P6到NetBurst架构,整数与浮点单元的变化还是相当明显,不过如今Core架构的变化也同样不小,只是部分关键技术又改回P6架构时代的设计。Core具备了3个64bit的整数执行单元,每一个都可以单独完成的64位整数运算 *** 作。这样一来Core就有了一套64bit的复杂整数单元(这一点和P6核心的CIU相同),以及两个简单整数单元用来处理基本的 *** 作和运算任务。但是非常特别是的是,3个64bit的整数执行单元中的一个简单整数单元和分支执行单元将会共享端口。该端口处的简单整数单元将和分支单元共同完成此处的宏指令结合的任务。
如果说Core架构就是P6架构,那无疑是不公平的。能够独立完成64bit整数运算对Intel x86处理器来说还是头一回,这也让Core得以走在了竞争对手的前列。此外,64bit的整数单元使用彼此独立的数据端口,因此Core能够在一个周期内同时完成3组64bit的整数运算。极强的整数运算单元使得Core在包括游戏、服务器项目、移动等方面都能够发挥广泛而强大的作用。
Core构架的设计图
在以往的NetBurst架构中,浮点单元的性能很一般,这也是为什么AMD处理器总是在3D游戏中有更好表现的原因之一。不过Core构架进行了不小的改进。Core构架拥有2个浮点执行单元同时处理向量和标量的浮点运算,其中一个浮点单元执行负责加减等简单的处理,而另一个浮点单元则执行负责乘除等运算。尽管不能说Core构架令浮点性能有很大幅度的提升,但是其改进效果还是显而易见的。在多项测试中,Conroe台式机处理器已经能够打败AMD高端的FX62。
Core构架的整体效率以及高于AMD K8
3.数据预读机制与缓存结构
Core 架构的预读取机制还有更多新特性。数据预取单元经常需要在缓存中进行标签查找。为了避免标签查找可能带来的高延迟,数据预取单元使用存储接口进行标签查找。存储 *** 作在大多数情况下并不是影响系统性能的关键,因为在数据开始写入时,CPU即可以马上开始进行下面的工作,而不必等待写入 *** 作完成。缓存/内存子系统会负责数据的整个写入到缓存、复制到主内存的过程。
此外,Core 架构使用了Smart Memory Access算法,这将帮助CPU在前端总线与内存传输之间实现更高的效率。Smart Memory Access算法使用八个预取器,这种预取器可以利用推测算法将数据从内存转移到二级缓存,或者从二级缓存转移到一级缓存,这对于提高内存单元性能以及缓存效率都是很有帮助的。
Core 架构的缓存系统也令人印象深刻。双核心Core 架构的二级缓存容量高达4MB,且两个核心共享,访问延迟仅12到14个时钟周期。每个核心还拥有32KB的一级指令缓存和一级数据缓存,访问延迟仅仅3个时钟周期。从 NetBurst 架构开始引入的追踪式缓存(Trace Cache)在 Core 架构中消失了。NetBurst 架构中的追踪式缓存的作用与常见的指令缓存相类似,是用来存放解码前的指令的,对 NetBurst 架构的长流水线结构非常有用。而 Core 架构回归相对较短的流水线之后,追踪式缓存也随之消失,因为 Intel 认为,传统的一级指令缓存对短流水线的 Core 架构更加有用。当然,如今的缓存结构还仅仅是Core 架构的最低版本,随着未来核心改进,缓存结构只会变得越来越强。
Conroe台式机处理器的真面目
4.真正的双内核处理器
对于PC用户而言,多任务处理一直是困扰的难题,因为单处理器的多任务以分割时间段的方式来实现,此时的性能损失相当巨大。而在双内核处理器的支持下,真正的多任务得以应用,而且越来越多的应用程序甚至会为之优化,进而奠定扎实的应用基础。从技术角度来看,双内核的处理器确实令人期待。
Intel目前规划的双核心处理器很多,包括Pentium Extreme Edition和Pentium D等。但是Intel的双核心一直饱受争议,原因便是其实质仅仅是封装两个独立的内核,互相之间的数据传输甚至还需要通过外部总线,这令效率大幅度降低。而Core 架构的设计将会令怀疑者闭嘴:其二级缓存并没有分成两个单独的单元,而是两个核心共享缓存。这一点非常重要,它说明Core并不是简单地将两个核心拼在一起。
当然,Core架构的优势还不仅仅是这些,还包括降低功耗的Intelligent Power Capability技术以及优化多媒体性能的Advanced Digital Media Boost技术。Core架构的设计理念应该说非常正确,在摒弃主频至上策略之后,Intel终于回到正轨,这对于业界而言无疑是一个好消息。此外,Core架构的Conroe台式机处理器将会兼容I975芯片组,因此未来Intel处理器的产品线又将拉长,这意味着一场价格大战在所难免,这对于广大消费者又是一个好消息。
写在最后
未来我们期待的不仅仅是纯计算速度更快的处理器,出色的多任务并行处理、强大的64位计算能力、人性化的防病毒功能以及合理的功耗,这些才是用户真正想要的。正如AMD在前几年一直反对“为技术而技术”一样,以客户需求为指导,遵循产品发展规律才是走向成功的捷径。我们同样希望与Intel苦战多年的战士在面临Intel的强大攻势下继续顽强作战,与Intel一起继续为业界奉献出色的改变人类生活的微处理器产品。
目前 Intel 和 AMD CISC处理器的内核都是 RISC内核,是在内核的外围电路中把复杂指令动态翻译成精简指令,然后送到 RISC内核中处理,我们用AMD64和Intel64来对比不同。
AMD64:
它的 Intel 版本叫做 EM64T,是AMD在 IA32 的基础上扩展出来的一套 64位 CPU 架构,Intel 可以使用的原因也是因为 Intel和AMD之间的交叉专利授权。x86-64是AMD在其最新的Athlon 64处理器系列中采用的新架构,但这一处理器基础架构还是IA-32,在IA-32架构基础之上作了一些扩展,以支持64位程序的应用,进一步提高处理器的运算性能。x86-64相比Intel的64位服务器处理器产品Itanium和 Itanium 2系列处理器产品来说最大的优点就是可以全面兼容以前的32位x86架构的应用程序,保护以用户以前的投资;而Intel的Itanium和 Itanium 2系列处理器需要另外通过软件或硬件来实现对以前32位程序的兼容,所以IA-32(即x86-32)、x86-64都属于x86,即英特尔的32位x86架构,例如Intel的32位服务器Xeon(至强)处理器系列、AMD的全系列,还有VIA的全系列处理器产品都属于x86架构的。
Intel64:
此处理器架构是英特尔为了全面提高以前IA-32位处理器的运算性能专为服务器市场开发的一种全新的处理器架构,放弃了以前的x86架构,因为它严重阻碍了处理器的性能提高。起初应用是英特尔的Itanium(安腾)系列服务器处理器,目前Itanium 2系列处理器也是采用这一架构。但是它不能很好地解决与以前32位应用程序的兼容,所以应用受到较大的限制,尽管目前Intel采取了各种软、硬方法来弥补这一不足,但随着AMD Operon处理器的全面投入,Intel的IA-64架构的这两款处理器前景不容乐观。
美国AMD半导体公司专门为计算机、通信和消费电子行业设计和制造各种创新的微处理器(CPU、GPU、APU、主板芯片组、电视卡芯片等),以及提供闪存和低功率处理器解决方案,公司成立于1969年。AMD致力为技术用户--从企业、政府机构到个人消费者--提供基于标准的、以客户为中心的解决方案。
英特尔公司(Intel Corporation,NASDAQ:INTC、港交所:4335),是世界上最大的半导体公司,也是第一家推出x86架构处理器的公司,总部位于美国加利福尼亚州圣克拉拉。
无论在台式机、笔记本电脑,还是服务器CPU市场,intel和AMD都可以说是互为竞争对手的,当然了,说是竞争对手,其实应该说intel吊打AMD更加合理,因为二者的市场份额相差太过悬殊(基本上是8比1、到9比1左右的市场份额比例)。虽然AMD这次突然发力,率先推出了7nm制程的处理器,算是小赢了一场,但想要从牙膏厂手里吃下更多的市场份额,AMD要走的路还有很长。在CPU市场,intel可以说是稳坐江山,毫无压力,但电脑硬件市场可不止CPU啊,除了CPU之外,主板(intel生产其中的芯片组)、存储(intel同样也生产SSD、傲腾内存等产品)
原因三个,第一个就是显卡市场上有两个对手,NVIDIA和ATI(被AMD收购了),而处理器行业只有AMD这个对手,可是AMD的处理器一蹶不振,因特尔压力可以说是没有,可是NVIDIA和AMD显卡都不是盖的,如果英特尔加入做显卡,那么得做好专利以及芯片创作上的准备,专利基本都被申请走了,那么加入显卡行业一定会有巨大的压力。第二个原因就是,英特尔没有这个能力。(别问我为什么)
第三个原因就是,因特尔的处理器的销售量足够喂饱因特尔所有员工了,做显卡的话,第一:市场地位不一定会高,第二:可能会亏本,第三:目前高端游戏玩家都被NVIDIA的显卡吸引走了。而他们的处理器都是选择因特尔,所以,因特尔如果加入了显卡行业,那么必定会对对手的硬件减少优化和兼容性,因特尔也尝试做过显卡,可是收到反对,人们都知道,一台好电脑不但要硬件高,软件优化的好,也要硬件和硬件之间非常默契,如果因特尔加入了显卡行
业,那么NVIDIA如果不自己研发针对自己显卡做优化的处理器的话,那么他的显卡将无用武之地,所以NVIDIA和因特尔选择了合作。
AMD的服务器CPU比较冷门而已,但是你没听说过并不代表别人也没听说过,只是销量比较少而已,好比英特尔服务器的E7 8870、E5 2687W,同样也是冷门产品,原因:1:价格贵、2:家用来说和1500¥到2000¥的酷睿I5、I7没什么区别,甚至还比不上酷睿系列,因为这些CPU是针对服务器优化的产品,应用在桌面级(家用级)理论上说没有酷睿系列的好。。而AMD的服务器级产品在上述的基础上外加一点:功耗大,性能相对也比较低,所以AMD的服务器产品比英特尔E5、E7这种万元级别的CPU还要冷门。
个人认为不建议购买AMD的服务器产品,AMD的皓龙16核比不过英特尔的E5八核心,而99%日常应用软件和游戏都是针对四核心以下优化的,所以对于家用级产品来说:四核心产品足足够用,核心数量再多也没用,关键拼的是单核心性能,单核性能越强越好,而单核性能恰恰是AMD的致命弱点。
如果你有钱可以上一块八核心的E5 2687W,不过除了能炫炫富没其他用处,因为日常应用(家用)来说:和锁倍频的I7的性能差不多,并且完败给K字解锁版的I7(超频版),甚至I5,因为现在几乎没什么软件和游戏支持四核心以上的CPU,八核心白费,谁的主频高谁就越强悍。1998年:INTEL 奔二出现,奔二的出现也标志着DIYER的大面积出现,超频爱好者不计其数,(MMX也能超,但那时爱超的人并不多)基本上在那时OC能力的强弱决定了CPU的销量如何……加上赛扬一代也出现了,赛扬300A的经典至今为大众所津津乐道
1999年:INTEL 凭借其成熟的平台,稳定的兼容性,还有深厚的底蕴,INTEL依然压制着蠢蠢欲动的AMD,奔三优秀的性能,赛扬一如既往优秀的超频能力,可惜阉割版的66MHZ外频和低端核心的赛扬对上毒龙的进攻时,越来越是力不从心了。还好散热好还是它的优势。而面对Athlon的压力,高傲的奔三不得不一再降价,对我们的玩家来说也不再是高高在上了。
2000、2001年:INTEL 奔三是优秀的CPU,但高昂的价格还是给了AMD不少的市场,而低端的赛扬2更是被毒龙压的抬不起头来,直到经典的图拉丁赛扬的出现。这是INTEL第一次放弃了奔腾系列的尊严,将新奔三的图拉丁核心改作了赛扬的名。这样一来威力果然强大,而且赛扬依然有很强的OC能力,更让喜欢赛扬的玩家们欣喜不已。而在这之前奔四也出现了,迫于AMD给的压力,INTEL不得不推出了一个并不成熟的新时代核心,成为了当时大多数玩家口中的高频低能的代表,而这也让人们知道了CPU并不是只靠频率决定性能……那时的奔四就像现在的肥龙一代一样,理论强大,实则垃圾。
2002年:INTEL NORTHWOOD核心的奔四终于让奔四摆脱了高频低能的外号。凭借优秀的核心,将奔四分为了A和B两种不同等级的CPU,比如P420A,P424B。此时也出现了一个特别NB的技术,就是超线程技术,为了这个技术不知多少高端玩家奔向了P4306G的怀抱。
2003、2004年 INTEL 巴顿的出现又在一次给了INTEL压力,但INTEL还是能靠着NORTHWOOD的优秀来抵挡,比如P424C也是经典的CPU,当时据说可以轻松超到30以上,让NORTHWOOD和巴顿打了个旗鼓相当,但INTEL最郁闷的就是AMD推出了64位CPU,而作为芯片界的老大哥却迟迟没有进展(虽然当时INTEL对于64位非常不屑,但想来INTEL心里也是酸酸的)特别是高端的服务器级市场份额的丢失,甚至是笔记本市场也让AMD钻了进来。让INTEL不得不马上推出双核产品来抵挡,那时相对高端的Prescott也起到了一定的作用,再加上INTEL多年的威望,让占了先机的AMD也是步步为艰。
2005年以后:再谈谈INTEL的扣肉系列,当年奔腾D处理器虽然很是脑残,超高的发热量,虽然OC能力不差,但基本不敢OC,怕烧掉。并且性能和那时的Athlon X2相比也是差距明显。但奔腾D的定位合适,Athlon X2的价格高贵,都让INTEL的市场占有率不降反升。但中高端市场的低迷(虽然有奔腾EE,但价格不敢恭维),让扣肉的出现成了必然,十年磨一剑!扣肉顶着巨大的光环出现了,十年的奔腾(从奔腾MMX开始算起,因为我觉得这时候的奔腾才算经典)十年的经典,终于离开了我们,INTEL推出新的酷睿处理器,(虽然有些人还是叫做奔腾酷睿,但官方都已经摒弃了奔腾的称号)酷睿处理器的上市果然不愧于媒体给与的光环,在2006年上市即压倒了Athlon X2,就如同现在的I7一样,成为那时的新神器。特别是中高端的E6300让Athlon X2完全无法抵挡,基本就是秒杀,而E6300也让用户们体验到了前所未有的高性能,就如同现在的I7。而Q6600更是恐怖,四核一出就让AMD大呼受不了,不要再来伤害我了!
2011年主流INTEL core系列CPU型号:
Intel Core i3 530
Intel Core i3 540
Intel Core i5 650
Intel Core i5 660
Intel Core i5 661
Intel Core i5 670
Intel Core i5 750
Intel Core i7 850
Intel Core i7 860
Intel Core i7 870
Intel Core i7 920
Intel Core i7 930
Intel Core i7 940
Intel Core i7 950
Intel Core i7 965EE
Intel Core i7 975EE
Intel Core i7 980EE
其中I3 530/540对应的是AMD的速龙2 X4 630/640
I5 750/760对应的是弈龙2系列的X4 965/X6 1055T
I7系列对应的是AMD的X6 1090T来抗衡
对应的AMD平台就不详细评价了,在AMD的推土机新核心CPU出来前,在高端市场上没有能和INTEL对应抗衡的(差距实在太大了)。
Intel E系列处理器与I系列处理器区别为:核心数不同、CPU主频不同、对象不同。
一、核心数不同
1、E系列处理器:E系列处理器为了基础虚拟化,核心数比I系列处理器要多。
2、I系列处理器:I系列处理器由于是针对个人使用,核心数比E系列处理器要少。
二、CPU主频不同
1、E系列处理器:E系列处理器由于只用来提供服务接口,CPU主频比I系列处理器要低。
2、I系列处理器:I系列处理器由于需要处理系统程序软件,保证性能,CPU主频比E系列处理器要高。
三、对象不同
1、E系列处理器:E系列处理器是intel针对服务器市场cpu的代表。
2、I系列处理器:I系列处理器是intel针对普通家用或者游戏电脑市场cpu的代表。
AMD和英特尔CPU的制造是两种完全不同的技术,所以不能由主频来看AMD的性能! AMD 性价比是毫无质疑的AMD是攒机的首选以前因为采用的工艺不同,AMD的发热两会比较大一些,所以品牌机多选择p4作为配置但是今年来,AMD的技术水平约来越高 AMD已逐渐取代intel的王者地位 选3000+ AMD的比INTEL的好主要是技术好 第一,AMD有先进的K8架构,仅仅14级流水线,执行效率更高,而intel的prescott核心有31级。虽然有更高的频率,但这个频率是依靠高流水线。 办同样一件事情,如果当中出错,就得从头开始,这样就慢了,可惜牺牲了更高的频率。 Intel当然不能视而不见,只有提高频率,加大缓存解决。 还有最决的一招:降价和品牌效应。 第二,AMDcpu中集成了内存控制器,这样可以大大减小延迟。 第三,由于核心的问题,AMD功耗更小。 第四,AMD有广泛的主板支持,不像以前那样。 第五,AMD的cpu价格便宜(虽然现在贵了)。 第六,就是人的“同情”心理,我们往往更喜欢“弱者”(尽管AMD不再“弱”,但是市场占有率仅有20%,不像Intel的80%) 补充:好坏只有限于Athlon64和Sempron cpu(775,940,939针)和P4 prescott核心cpu 以前的Athlon xp及northwood没有什么差距。 最多就是intel多媒体应用更好,amd则在游戏方面更有优势。 再有,AMD的cpu和intel的在同市场定位的情况下,差距不大,几乎可以忽略不计。 不要忘记,频率不是一无是处。通过对比intel的cpu:P4和PM就知道大概了,频率不是一切。15G的PM相当于P428G CPU的处理性能不应该去看主频,而INTEL正是基于相当相当一部分人对CPU的不了解,采用了加长管线的做法来提高频率,从而误导了相当一部分的人盲目购买。CPU的处理能力简单地说可以看成:实际处理能力=主频执行效率,就拿P4E来说他的主频快是建立在使用了更长的管线基础之上的,而主频只与每级管线的执行速度有关与执行效率无关,加长管线的好处在与每级管线的执行速度较快,但是管线越长(级数越多)执行效率越低下,AMD的PR值可能会搞得大家一头雾水,但是却客观划分了与其对手想对应的处理器的能力。 为什么实际频率只有18G的AMD 2500+处理器运行速度比实际频率24G的P4-24B还快?为什么采用013微米制程的Tulatin核心的处理器最高只能做到14G,反而采用018微米制程的Willamette核心的处理器却能轻松做到2G?下面我们就来分析一下到底是什么原因导致以上两种“怪圈”的存在。 每块CPU中都有“执行管道流水线”的存在(以下简称“管线”),管线对于CPU的关系就类似汽车组装线与汽车之间的关系。CPU的管线并不是物理意义上供数据输入输出的的管路或通道,它是为了执行指令而归纳出的“下一步需要做的事情”。每一个指令的执行都必须经过相同的步骤,我们把这样的步骤称作“级”。 管线中的“级”的任务包括分支下一步要执行的指令、分支数据的运算结果、分支结果的存储位置、执行运算等等…… 最基础的CPU管线可以被分为5级: 1、取指令 2、译解指令 3、演算出 *** 作数 4、执行指令 5、存储到高速缓存你可能会发现以上所说的5级的每一级的描述都非常的概括,同时如果增加一些特殊的级的话,管线将会有所延长: 1、取指令1 2、取指令2 3、译解指令1 4、译解指令2 5、演算出 *** 作数 6、分派 *** 作 7、确定时 8、执行指令 9、存储到高速缓存1 10、存储到高速缓存2 无论是最基本的管线还是延长后的管线都是必须完成同样的任务: 接受指令,输出运算结果。 两者之间的不同是:前者只有5级,其每一级要比后者10级中的每一级处理更多的工作。 如果除此以外的其它细节都完全相同的话,那么你一定希望采用第一种情况的“5级”管线,原因很简单:数据填充5级要比填充10级容易的多。而且如果处理器的管线不是始终充满数据的话,那么将会损失宝贵的执行效率——这将意味着CPU的执行效率会在某种程度上大打折扣。 那么CPU管线的长短有什么不同呢?——其关键在于管线长度并不是简单的重复,可以说它把原来的每一级的工作细化,从而让每一级的工作更加简单,因此在“10级”模式下完成每一级工作的时间要明显的快于“5级”模式。 最慢的(也是最复杂)的“级”结构决定了整个管线中的每个“级”的速度——请牢牢记住这一点!我们假设上述第一种管线模式每一级需要1个时钟周期来执行,最慢可以在1ns内完成的话,那么基于这种管线结构的处理器的主频可以达到1GHz(1/1ns = 1GHz)。 现在的情况是CPU内的管线级数越来越多,为此必须明显的缩短时钟周期来提供等于或者高于较短管线处理器的性能。好在,较长管线中每个时钟周期内所做的工作减少了,因此即使处理器频率提升了,但每个时钟周期缩短了,每个“级”所用的时间也就相应的减少了,从而可以让CPU运行在更高的频率上了。 如果采用上述的第二种管线模式,可以把处理器主频提升到2GHz,那么我们应该可以得到相当于原来的处理器2倍的性能——如果管线一直保持满载的话。 但事实并非如此,任何CPU内部的管线在预读取的时候总会有出错的情况存在,一旦出错了就必须把这条指令从第一级管线开始重新执行,稍微计算一下就可以得出结论:如果一块拥有5级管线的CPU在执行一条指令的时候,当执行到第4级时出错,那么从第一级管线开始重新执行这条指令的速度,要比一块拥有10级管线的CPU在第8级管线出错时重新执行要快的多,也就是说我们根本无法充分的利用CPU的全部资源,那么我们为什么还需要更高主频的CPU呢?? 回溯到几年以前,让我们看看当时14GHz和15GHz的奔腾四处理器刚刚问世之初的情况:当时Intel公司将原奔腾三处理器的10级管线增加到了奔腾四的20级,管线长度一下提升了100%。 最初上市的15GHz奔腾四处理器曾经举步维艰,超长的管线带来的负面影响是由于预读取指令的出错从而造成的执行效率严重低下,甚至根本无法同1GHz主频的奔腾三处理器相对垒,但明显的优势就是大幅度的提升了主频,因为20级管线同10级管线相比,每级管线的执行时间缩短了,虽然执行效率降低了,但处理器的主频是根据每级管线的执行时间而定的,跟执行效率没有关系,这也就是为什么采用018微米制程的Willamette核心的奔腾四处理器能把主频轻松做到2G的奥秘! 固然,更精湛的制造工艺也能对提升处理器的主频起到作用,当奔腾四换用013微米制造工艺的Northwood 核心后,主频的优势才大幅度体现出来,一直冲到了34G,长管线的CPU只有在高主频的情况下才能充分发挥优势——用很高的频率、很短的时钟周期来弥补它在预读取指令出错时重新执行指令所浪费的时间。 但是,拥有20级管线、采用013微米制程的Northwood核心的奔腾四处理器的理论频率极限是35G,那怎么办呢?Intel总是会采用“加长管线”这种屡试不爽的主频提升办法——新出来的采用Prescott核心的奔腾四处理器(俗称P4-E),居然采用了31级管线,通过上述介绍,很明显我们能得出Prescott核心的奔四处理器在一个时钟周期的处理效率上会比采用Northwood核心的奔四处理器慢上一大截,也就是说起初的P4-E并不比P4-C的快,虽然P4-E拥有了更大的二级缓存,但在同频率下,P4-E绝对不是P4-C的对手,只有当P4-E的主频提升到了5G以上,才有可能跟P4-34C 认识Intel与AMD双核CPU处理器的区别 随着近日英特尔、AMD推出各种双核CPU新品,“双核”概念在业内逐渐升温。 有意思的是,虽然都是双核,英特尔和AMD确各谈各的。英特尔大谈双核到桌面,AMD则直取双核的服务器市场。这两个公司双核到底有什么不同呢?以下是关于双核技术的背景资料,供大家参考。双核技术背景 双核处理器是指在一个处理器上集成两个运算核心,从而提高计算能力。 “双核”的概念最早是由IBM、HP、Sun等支持RISC架构的高端服务器厂商提出的,不过由于RISC架构的服务器价格高、应用面窄,没有引起广泛的注意。不同的构架 最近逐渐热起来的“双核”概念,主要是指基于X86开放架构的双核技术。在这方面,起领导地位的厂商主要有AMD和Intel两家。 其中,两家的思路又有不同。AMD从一开始设计时就考虑到了对多核心的支持。所有组件都直接连接到CPU,消除系统架构方面的挑战和瓶颈。两个处理器核心直接连接到同一个内核上,核心之间以芯片速度通信,进一步降低了处理器之间的延迟。而Intel采用多个核心共享前端总线的方式。专家认为,AMD的架构对于更容易实现双核以至多核,Intel的架构会遇到多个内核争用总线资源的瓶颈问题。 AMD和Intel不同的体系结构 双核与双芯(Dual Core Vs Dual CPU): AMD和Intel的双核技术在物理结构上也有很大不同之处。 AMD将两个内核做在一个Die(内核)上,通过直连架构连接起来,集成度更高。 Intel则是采用两个独立的内核封装在一起,因此有人将Intel的方案称为“双芯”,认为AMD的方案才是真正的“双核”。从用户端的角度来看,AMD的方案能够使双核CPU的管脚、功耗等指标跟单核CPU保持一致,从单核升级到双核,不需要更换电源、芯片组、散热系统和主板,只需要刷新BIOS软件即可,这对于主板厂商、计算机厂商和最终用户的投资保护是非常有利的。客户可以利用其现有的90纳米基础设施,通过BIOS更改移植到基于双核心的系统。 计算机厂商可以轻松地提供同一硬件的单核心与双核心版本,使那些既想提高性能又想保持IT环境稳定性的客户能够在不中断业务的情况下升级到双核心。在一个机架密度较高的环境中,通过在保持电源与基础设施投资不变的情况下移植到双核心,客户的系统性能将得到巨大的提升。 在同样的系统占地空间上,通过使用双核心处理器,客户将获得更高水平的计算能力和性能要想根据AthlonXP的实际主频换算出型号的话:型号= 实际频率 × 3 ÷ 2 - 500而要想根据型号算出Athlon XP的实际运行频率:实际频率 = 型号 × 2 ÷ 3 + 333AMD改变了其CPU产品的命名规则,将其产品标称一个与对手产品主频相当的型号。例如Athlon XP 2000+的实际主频为167GHz,而其2000+的标称就与Pentium 4的20GHz相对应。 因为AMD的处理器是以低主频,短流水线的设计而intel的处理器是以高主频,长流水线的设计这个好比,你要开车从石景山去通州有两条路可以走,一条是走长安街直接就到,可是堵车,二是走五环虽然远了点,可是不堵车AMD走的是长安街,而intel走的是五环 AMD Sempron 3000+中的3000+ AMD的PR值标称方式,意思是相当于INTER主频为30G的CPU,因为开发技术上的缺陷,AMD的CPU主频一直就上不去,但是他的这种标称方法,也不是信口开河的哦,CELERON30是跑不过SEMPRON3000+的,但是它的实际主频只有可怜的18G,呵呵希望采纳
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