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因特兒奔騰的CPU***有多少代,每代有那些系列

前言:2006年7月27日,Intel在全球範圍內宣布其桌面微處理器產品進入到了全新的“酷睿”時代,酷睿2處理器的登場點燃了無數DIY電腦愛好者的熱情,當全世界的處理器FANS將目光聚焦到酷睿2身上時,或許我們也應該關註到,就在同壹天,Intel正式宣布了統治了桌面處理器領域長達13年之久的奔騰時代已經結束。 不管是新老電腦用戶,只要對PC有所了解的話相信都不會對奔騰(Pentium)這壹關鍵詞感到陌生,奔騰這壹品牌在微處理器領域的顯赫地位勿庸置疑的,多少年來,奔騰就是處理器的代名詞,甚至是電腦的代名詞,成為歷史的奔騰仍然不失為Intel微處理器產品史上的最重要的產品,同時也是相當值得驕傲的資本。  奔騰全系列處理器的歷史幾乎可以看成是壹部PC近代史,特別對於國內用戶來說,絕大多數PC用戶都是從奔騰時代開始接觸電腦,然而從2006年開始,奔騰產品將會逐漸淡出人們的視野,壹代梟雄最終還是落幕了。中國有句名言:天下無不散之宴席,奔騰終究沒法成為永恒的神話,彈指壹揮十余年間,奔騰產品已經經歷了數代的變更,下面讓我們再壹次走進即將退出歷史舞臺的奔騰時代。壹、奔騰誕生:影響全球IT產業的開始  時間回到13年前,其實當時奔騰(Pentium)並非是作為Intel醞釀已久的重大產品而推出的。其實在上世紀70至80年代,Intel推出的桌面微處理器是用8086、286、386和486去命名的。在當時全球PC還沒有普及的情況下,品牌技術專利意識還沒有今天那麽強烈,所以其競爭對手AMD同樣也是用這種方法去命名產品。

60MHz主頻,晶體管數量僅為310萬的第壹代Pentium微處理器  而進入到90年代後,PC在發達國家的發展速度相當快,Intel無疑是看到了蘊含其中的無限商機,所以Intel決定在其推出的80586產品上與AMD分道揚鑣,為80586註冊了Pentium商標,從此,奔騰就作為品牌推廣到全球的每壹個角落,1993年3月22日發布的80586(Pentium),第壹代產品,正是它讓Intel也無法預測到的影響全球IT產業的奔騰時代就這樣誕生了。

二、借MMX東風,奔騰版圖進壹步擴大  第壹代奔騰的推出取得了空前的成功,Intel更加堅定了要讓自己走上壹條獨立發展的處理器道路。事實上不只是桌面領域,服務器、工作站領域也都以此作為指導思想,奔騰的品牌威力已經滲透到了各個領域,AMD和Cyrix從此開始走上了追隨者的辛酸歷程。  其實奔騰的發展道路並非壹帆風順,Intel為了徹底擺脫AMD和Cyrix的糾纏,不僅僅是產品命名上的擺脫,更上升到接口的層面。搭載P6總線協議和Socket8接口之後,Pentium Pro處理器在1995年應運而生。從技術上來看,Pentium Pro在當時絕對算款恐怖級的產品,80位浮點單元、分支預測等功能都十分先進,而且實現了32位內存尋址。除此以外,Pentimu Pro還史無前例地在芯片內封裝了256KB的二級緩存芯片,兩個芯片之間用高頻寬的內部通訊總線互連,處理器與高速緩存的連接線路也被安置在該封裝中,這樣就使高速緩存能更容易地運行在更高的頻率上。然而從市場角度來看,Pentium Pro又顯得十分失敗。當時32位應用並非是主流,甚至在16位應用程序中,Pentium Pro無法表現出明顯的性能優勢。過於超前的Pentium Pro還因為成本高昂而付出慘重代價,更因為延誤了新產品開發而給AMD和Cyrix帶來極為重要的喘息機會。?與此同時,Cyrix 5X86也迎頭趕上。但是客觀而言,此時Cyrix已經顯得江河日下,同時代的Cyrix 5X86在整體性能方面與Pentium及AMD的K5有較大的差距。Pentium Pro的失誤並沒有阻礙奔騰的前進勢頭,真正讓奔騰在世人面前“發揚光大”的應該當數奔騰MMX處理器,如今無數高手都是從當年的MMX時代起步,也正是Intel處理器在國內大規模普及的關鍵年。在1996年年中,由於Pentimu Pro 高昂的售價使得Intel在主流市場占不到任何便宜,於是推出了Pentium MMX(多能奔騰)來占領主流市場。MMX是Intel公司在1996年為增強Pentium CPU在音像、圖形和通信應用方面而采取的新技術,為CPU增加了57條MMX指令。除了指令集中增加MMX指令外,還將CPU芯片內的L1緩存由原來的16KB增加到32KB(16K指命+16K數據)。

當時PC正處於快速普及階段,家用電腦概念的誕生催生了多媒體應用,MMX指令集顯然很好地抓住了這壹機遇。事實上,在CPU中內置指令集完全是壹條發展捷徑,事實也證明其效果是相當顯著的。在應用軟件專門為MMX優化之後,執行效率提升幅度相當明顯。最典型的例子莫過於當時的VCD軟解壓:在相同頻率下,具備MMX指令集的Pentiun 166MMX比Pentium 166的性能高出50%左右,從而讓軟解壓VCD也能達到流暢的速度。另外壹方面,Pentium MMX的緩存架構也得到大幅度改進,此時整體性能大幅度領先第壹代Pentium,而且0.35微米制程的成熟令成本問題初步解決,從而真正迎來普及高峰。

三、Pentium II代為奔騰時代打下堅實基礎  當技術與市場各方面成熟後,Pentium品牌產品水到渠成地發展到了第二代的階段。1997年,為了進壹步打擊競爭對手,Intel在Pentium II上更是大膽地使用了更多創新的設計,Pentium II可以說是集Pentimu Pro的精華與MMX技術完美結合之典範。在Pentium II上Intel壹改過去BiCMOS制造工藝的笨拙且耗電量大的雙極硬件,將750萬個晶體管壓縮到壹個203mm2的印模上。因此從體積上看,Pentium II比Pentium Pro大不了多少,但它卻比Pentium Pro多容納了200萬個晶體管。Pentium II在提供出色32位性能的基礎上也具備了出色的16位性能,將整個CPU業界完全帶入32位時代。第壹代Pentium II運行在66MHz總線上,第二代產品的系統總線為100MHz。Pentium II采用了半速的512K 二級 Cache,L1Cache為32K,並首次采用最新的Solt1專利接口標準,將競爭對手AMD和Cyrix檔在了專利大門之外。?然而不得不指出的是,Pentium II讓原本就已經十分突出的成本矛盾進壹步顯現。由於采用了Slot1接口,成本控制幾乎成了壹句空話。在這壹關鍵時期,AMD與Cyrix都看準了Intel的軟肋,以低價位作為主攻對象。K6處理器將頻率提高到300MHz,此時整體表現絲毫不遜色於價格不菲的Pentium II 233/266MHz,而且無論是CPU還是主板價格都明顯低很多。從技術與市場角度來看,Pentium II無疑是成功的,然而這卻透支了Intel的未來市場空間,並不頑固的Intel最終還是正視市場需求,推出了人們再也熟悉不過的賽揚產品,不過第壹代二級緩存的Celeron處理器的整數性能差強人意。四、Pentium III塑造奔騰時代的輝煌  自從PentiumII時代起Intel走上奔騰主攻中高端、賽揚系列處理器主攻中低端的市場策略後,奔騰的形象理論上再次提升了壹級,因為它是作為高端PC的標誌。然而在中國市場上,中低端市場才是消費大軍的主力戰場,賽揚經過第壹代初期的陣痛後,在接下來的第二代賽揚中還是能夠力挽狂瀾,當時128KB二級緩存Celeron A讓AMD的中低端霸主之夢破滅,其較好的超頻性能甚至威脅到了PentiumII的地位。  奔騰+賽揚的高低端組合讓Intel嘗到了甜頭,時隔兩年,1999年Intel再次發布奔騰第三代處理器,這就是經典的PentiumIII了。早期的PentiumIII與PentiumII采用了類似的封閉方案,高成本的方案在技術與市場上都受到非議,隨後Intel再次回歸到Socket接口平臺,與後期的Tualatin Celeron壹起打造了至今還被眾多DIY玩家津津樂道的PentiumIII王朝。

512KB二級緩存的Tualatin Pentium III  然而這個時期值得關註的是,PentiumIII的輝煌並非是建立在AMD弱勢之上,相反,AMD在此階段同樣有了長足的進步,雷鳥系列就是在當時打下了堅實的基礎,對扭轉AMD性能形象有了非常大的幫助。甚至在壹場搶占GHz主頻大關的頻率大戰中,AMD率先讓雷鳥處理器實現了極具裏程碑意義的1GHz。  然而Intel市場操縱能力實在過於強大,平臺解決方案也讓Intel占盡了上遊資源。客觀地說PentiumIII應該還能走到更為輝煌的境界,但是由於產品線更換問題,PentiumIII最終選擇了讓路Pentium4,“提前”退出了歷史舞臺,它的壽命可以說是奔騰時代中最短的壹員,在頻率戰為主的2000中“委屈”地離去。

五、Pentium 4/Pentium D成為奔騰時代的最後絕唱  可以說,Pentium 4是Pentium系列中最受爭議的產品,但它卻了奔騰時代中歷史最長的。在長達6年多的時間裏,Pentium 4都壹直是Intel主攻中高端的主力軍。客觀地說,Pentium 4在頻率英雄論的過去為Intel立下了汗馬功勞,同時也是廣告大戰中最為成功的產品,在中國,很大壹部分進入DIY領域的朋友都是從Pentium 4的時代開始的,盡管最終選擇的可能是賽揚產品,但是Pentium 4的知名度絕對是勝於以往奔騰產品。特別是在中國地區,臺式機制造商對Pentium 4的推波助瀾起到了非常大的作用,使得Pentium 4壹度深入民心。  Pentium 4可以說是近年來Intel的壹塊“金字招牌”,但是在其發展初期可並不是壹帆風順,第壹代Willamette核心就飽受批評。對於全新的NetBurst結構而言,發揮強大的性能需要更高的主頻以及強大的緩存結構,而這些都是Willamette核心所不具備的。256KB二級緩存顯然不足,此時的整體性能受到很大影響。然而最讓Intel尷尬的是,Willamette核心的Pentium4 1.5G甚至不如Tualatin核心的Pentium III,部分測試中甚至超頻後的Tualatin Celeron也能越俎代庖。

Willamette核心的Pentium 4  但是隨後的頻率大戰中Intel還是能保住巨人的顏面,NetBurst架構的高頻率產品的綜合性能還是實實在在的,加上Intel強大的上遊廠商操控能力,AMD即使在產品上同樣出色甚至某些同價格段產品占有更大壹點兒的優勢,也同樣沒有法與Intel較量,在2003年前,Pentium 4每次的頻率攀升都給競爭對手帶來沈重的打擊。  但是當時AMD的K7架構也在發展,Barton核心將Intel陷入了被動,Intel壹直以來領先的優勢受到了動搖,我們甚至可以給出這樣壹個明確的結論:Intel的NetBurst架構在頻率戰中發揮了無可爭議的優勢,但是僅從架構綜合性能本身去看的話,特別是面對AMD效能非常出色的K7,NetBurst架構並沒有太多值得驕傲的資本,如果不是Intel的市場調控能力超強,如今CPU市場的格局可能會是另壹番景象。  Intel自然也知道這樣的問題,但是NetBurst架構已經邁開腳步,這已經無法停止。為此,Intel不得不繼續提高主頻並且加大二級緩存容量。可是讓Intel十分尷尬的是,如今處理器制作工藝開始面臨瓶頸,即便是65納米工藝,未來想要在NetBurst架構實現高主頻也是極為困難的事情,這意味著NetBurst架構今後將無法繼續憑借主頻優勢與競爭對手匹敵。此外,巨大的緩存容量也是壹個負擔,這不僅提高了成本,也令發熱量驟升。如果不是Intel的市場公關與口碑較好,那麽Intel處理器早就要陷入尷尬了,因為如今高頻Pentium簡直就是高發熱量和高功耗的代名詞,甚至Celeron D也是滾燙滾燙。

NorthWood核心的Pentium 4  在最後推出的Prescott核心的NetBurst架構奔騰4時,人們已經明顯感覺到此產品是強弩之末,將此核心用於具有劃時代意義的雙核處理器產品後,其功耗與發熱更是讓NetBurst的名聲雪上加霜。AMD的K8系列以出色的遊戲性能和性價比,已經逐漸贏得了越來越多的用戶,這壹切都預示著Intel必需來壹次架構上的洗禮。

六、力挽狂瀾:酷睿終結奔騰  在近六年中Intel最成功的產品其實不是Pentium 4,而是在移動領域擁有絕對優勢的Pentium M,Banias核心的第壹代Pentium M處理器是2003~2004年中Intel在移動市場的主力軍。以往的移動處理器在性能方面總是不如臺式機處理器,而這回的情況將有所不同。Banias搭配1MB的二級緩存,同頻率下性能達到Pentium4-M的140%或者更高。使用0.13微米制作工藝之後,Banias可以集成7千7百萬個晶體管,功耗特控制得相當低。Banias的表現讓人感到非常吃驚,采用了大量新技術,其中ACG(Aggressive Clock Gating,主動時鐘選擇)可以自動調節CPU的工作頻率,停止向處理器內部未使用的部分供給時鐘信號以降低功耗,在執行單元任務不繁重的時候,關閉某些單元,或者降低整體的時鐘頻率,可以節省大量電能。  特別是Intel在2004年推出Dothan核心的Pentium M移動處理器,采用90納米制作工藝。Dothan最大的特點在於采用Enhanced CG(Aggressive Clock Gating,主動時鐘選擇)技術,這項技術可以更加智能化地自動調節CPU的工作頻率,讓筆記本電池工作時間達到5小時以上。在性能方面,Dothan不僅提高了主板而且還內置2MB大容量二級緩存,整體表現堪稱完美。  以低功耗獲得高性能,這就是Pentium M的本質優勢,事實上酷睿的指導思想就是來自於Pentium M,將架構優秀的移動產品引至臺式領域,同時壹改被動變主動,高調宣傳功耗 性能比,Intel這步棋算是走得非常正確

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