双核心处理器在访问内存上出现瓶颈

AMD的服务器及工作站产品经理Brent Kirby首先对Intel处理器架构上的弱点——太依赖前端总线(front-side bus)——发炮，“他们的传统FSB架构现在的最大作用能就是阻碍其前进了。我们至今仍未见他们在这方面取得任何进展，这种前端总线的老式架构已经使用超过20年了。”Kirby指，由于仍然坚持到内存只有一条通道，随着处理器核心数目的增多，争抢资源和瓶颈的问题只会越来越严重，因为更多的线程同时对输入/输出端口和内存发出请求。

    据悉，AMD的双核心处理器，系将两核心嵌入整合至一个硅晶Die上，并不似Intel采行的「双核心单一封装」设计方式，故可避免不同核心间传输瓶颈的难题，外加其耗电量颇低，且在主机板PWM电源模块或散热器等部份，皆无需更换或重新设计，故对系统厂商甚或用户而言，皆能形塑不小诱因；故在Opteron强力放送之下，也将AMD在全球x86服务器的市占率，从今年Q1的7.4％护送至Q2的11.2％，首度超越10％大关。

     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。

    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”。

    Intel工程师公开承认双核心发布太草率

    在斯坦福大学举行的Hot Chips大会上，Intel的一位工程师坦言，Intel的第一款双核心Pentium D处理器的设计其实颇为草率，公司很快推出该产品更多的是为了抢在竞争对手AMD之前进入双核心时代。

    Intel数位企业部首席工程师Jonathan Douglas表示，在意识到单核心处理器正面临发展困境之后，Intel在2004年匆忙地设计了双核心Smithfield处理器。Douglas承认，设计团队的精力在从高端单核心处理器转移到双核处理器的过程中遇到了许多挑战。Intel无法在很短的时间内为双核心处理器设计出全新的内存总线，因此只好沿用了原先Pentium 4的总线架构。这种架构可以应付两个独立的单核心处理器，但其执行效率远远不如Paxville处理器的两条独立总线，也不如AMD处理器中集成的内存控制器。

    同时，Intel的测试工具和工艺一直都是针对单核心处理器而设计的，因此公司不得不仓促间准备了一套新的双核心处理器测试工艺。此外，工程师们还不得不重新设计Pentium D的封装，把两块芯片放在单独的一个封装内，就像未来的Presler那样，但设计团队根本没有足够的时间进行这项工作，因此便把两个Pentium 4核心紧密地集成在了一块硅片上从而构成了Pentium D，由此也引发了一些问题，比如两个核心间的逻辑协调无法保持平衡，信号传输也无法达到理想状态。同时，Intel不得不在处理器内设计了一种热敏二极管，以便监控两个高速处理器核心的温度。

    面对双核Pentium D处理器，旨在提升受系统限制的游戏性能的狂热玩家将会有点失望—目前支持多线程运算的游戏寥寥无几。在很多桌面平面的应用程序中，Pentium D的性能将比目前基于单个Prescott核心的P4要慢。这是因为毕竟PentiumD的频率较低，而Prescott核心的P4又拥“软”双核架构—支持超线程技术。当然在同时运行两个或更多很耗CPU的应用程序时，系统绝对地流畅。在纯粹的应用程序基准测试方面，个别场合的性能在很大程度上取决于应用程序的线程和安排。

    Xeon MP的新核心Paxville MP可支持前端总线667MHz及800MHz 2种版本，除了Paxville MP将可望提早在第四季上市外，时脉达3.2GHz的Paxville MV也顺势提前到2006年第一季推出。

    礁鲂瞧谇埃琁ntel看起来似乎已经准备好在服务器处理器性能方面向AMD发出一连串重大挑战。然后，一些令人震惊的事情发生了：双核安腾(Itanium)芯片的生产计划由于出现质量问题而暂缓；一种非常尖端的新一代至强处理器被取消；而将安腾和至强产品线统一在同一通用架构下、让服务器成本更低速度更快的计划被推迟到2009年。一句话，对Intel客户来说，坏消息不断。

     面对AMD突如其来的广告攻势和公然挑战，英特尔依然显得不慌不忙。预计今年晚些时候，英特尔将推出面向服务器的Xeon双核芯片，该芯片目前使用的代号为“Paxville”。本周IDF大会上，预计英特尔将公开与Paxville芯片相关的更多细节。此前有分析师预计，Paxville芯片可能于2006年初面世。

    Paxville发布时还没有适合双核心Xeon环境的平台。英特尔企业平台部门高级分析师Larry Gray曾表示，FB-DIMM将与双核心Xeon一同发布。但直到现在，FB-DIMM也没有大量出现。60天之内，英特尔将推出多核心版(MP)的Paxville，它的频率将达到3 GHz，拥有667 MHz或800 MHz FSB，支持目前的 E8500 (667MHz)和即将推出的E8501(800MHz)芯片组，名称采用"7000" 的标识。据传闻，Paxville MP产品线将有7020(2.66GHz,667MHzFSB),7030(2.8GHz/667MHz),7040(3.0GHz/667MHz)和7041(3.0GHz/800MHz)。

　　英特尔承诺新的双核心Xeon将比单核版本有50％的性能提升，采用双处理器并支持超线程的Paxville系统将能够同时提供8线程处理能力，而32个Xeon 7000组成的系统将能同时处理多达128个线程。

　　到明年第一季度，这款双核心Xeon将被新的"Dempsey"取而代之，"Dempsey"系列Xeon将被命名为5000系列；而Lindenhurst/Truland平台将被支持64 GB FB-DIMM内存的"Bensley"取代。

　　据悉，双核心Xeon“Paxville”的千颗售价达到1043美元，可能不如AMD相应产品那么有吸引力。相比之下，AMD双核心Opteron 275(2.2GHz)、270(2.0 GHz)和265(1.8GHz)售价分别为1051美元、851美元和690美元。

　　前两天我们关于IDF的报道中提到过Intel下一步的着眼点将放在让处理器的每瓦耗电量能提供更多的性能之上，然而这恰恰又给了AMD以供给的机会。AMD近日声称其Opteron比Intel的Xeon处理器的功耗更低，而且未来也将一直将这一优势保持下去。

    业界希望英特尔公司能够表现出对能耗问题的注意。而AMD公司当前的芯片系列已经在能耗方面远远超过了对手英特尔公司，包括即将推出的Paxville芯片。对此，英特尔公司将开始取消其Pentium M笔记本级芯片上的一些特殊构造以减低能耗，该公司还计划在服务器级芯片上进行低能耗改造。只有这样，英特尔公司才能在能耗性能上与AMD公司同日而语。Krewell说：“AMD公司击中了英特尔公司的要害。”

    CompTIA（非盈利贸易组织，计算技术工业协会）近日宣布，一共有3家IT业内公司在过去一年中展示了出色的软件/硬件开发创造和革新能力，获得今年的非常好的创新产品奖。

    1.3com公司：非常好的渠道策略奖，全球顶尖安全、数据网络解决方案供货商。

    2.McAfee：非常好的软件产品奖，全球顶尖网络安全、风险管理技术公司。

    3.AMD：非常好的硬件产品奖，设计和生产微处理器、闪存设备以及针对计算机、通讯产品、家电产品的低耗能处理方案。

     只有3家IT企业获得此项殊荣，除了3com与McAfee外，另一个得到提名的就是AMD。而AMD在处理器低耗能方面的处理方案也恰恰是Intel在过去一年之中都遭受用户抨击的环节。

    事实上，DSL很类似于英特尔在90nm生产技术中引入的应变硅技术。我们都知道，晶体管越微细化，运行速度就越高，但同时也会引发泄漏电流增加、开关效率降低，从而导致耗电和发热量的增加。而DSL通过向晶体管的硅层施加应力，同时实现了速度的提高与耗电量的降低。换句话说，DSL能改变硅之间的原子格，从而让晶体管获得更快的响应时间及更低的热量。

    DSL这种双重性，让它比英特尔的应变硅更有效—DSL可以将晶体管的响应速度提升24%，而应变硅能提供的最大改进在15-20%。并且更重要的是，AMD和IBM 这项新技术对产量及生产成本并没有任何负面影响。由于在生产时无需使用新的生产方法，所以使用标准生产设备和材料便可迅速展开量产。另外，配合使用硅绝缘膜构造(SOI，绝缘体上硅)与应变硅，还可生产性能更高、耗电更低的晶体管。AMD工程师们表示，DSL和SOI一起结合可以让Athlon 64处理器的频率潜力有大约16％的增长。而Athlon 64 X2的初始频率与目前Athlon 64持平上也可以看到DSL技术的确很有功效。

在IDF开场白的主题演讲中，英特尔的CEO欧德宁宣布他们将重新调整性能参考指数，推出所谓的“每瓦性能”指标，显示能耗已经取代频率成为他们的重心。Kirby声称AMD的Opteron处理器早已达到Intel所设定的89瓦的能耗目标，而刚发布不久的Opteron EE和OpteronHE（EE是Energy Effecient的缩写，而HE则是Highly Effecient的缩写）的功耗更是分别只有55瓦和30瓦。

Kirby还称Intel在这里玩了个把戏，“Intel在这里可能故意没有提及的是他们的内存控制器的耗能。我们在说68瓦或者95瓦的时候，是包括内存控制器等整个核心技术的。如果你要计算Intel的最大功耗，那你还要加上前端总线或者内存控制hub的能耗，大约是22瓦左右。所以，如果他们说目标是下降到80瓦的话，实际得到的是102瓦。”

     不过虽然从目前的系列产品来看，AMD芯片在节能技术方面较英特尔更胜一筹，然而预计推出Paxville之后，英特尔很可能会将Pentium M笔记本芯片出色的节能性能移植到包括服务器在内的其它产品中去，届时AMD的节能优势也就荡然无存了。

    即便Dell并不提供支持AMD的主板或者PC系统，但是如果用户想要另行购买一两颗AMD处理器，Dell还是很愿意做这笔生意的－－有钱谁不赚？ 

AMD公司打出广告配合了自己对商业个人电脑市场的进军行动，商业个人电脑市场是AMD公司长期以来没能触及的市场。虽然AMD芯片受到了普通消费者及游戏狂热者的欢迎，但对企业级消费者销售个人电脑及笔记本电脑时，AMD公司还从未真正尝到什么甜头。在上述市场中的最大买家就是戴尔，虽然业界有些谣言称戴尔首席执行官Kevin Rollins希望将AMD芯片加入其产品系列当中，但这家世界最大电脑制造商仍然属于英特尔阵营。

Pat La称，AMD公司将与附加值转售商美国管理咨询公司Accenture及电子数据系统公司（Electronic Data Systems ）合作展示大量信息技术。Pat La说：“对AMD公司来说，即使将戴尔公司这位大主顾除开，仍有很多市场机会等着自己。”

    Intel及其印度工程师都将Whitefield视为处理器技术上的重大突破。这颗四核心处理器原定于2007年上市，而且它还是Intel在印度设计的第一款处理器。Whitefield完全在印度IT重镇班加洛市开发，Intel也在这里投入了巨大的人力和财力，仅核心硬件部分就雇佣了600名员工。然而由于工程延迟以及一次财务丑闻，Whitefield最终胎死腹中，被Tigerton取代。

 INTEL当年放弃4GHz处理器的经典画面

    目前，Intel已经在多核心和低功耗处理器大战中落在了竞争对手IBM、Sun和AMD的后面，而Whitefield正是Intel试图夺回领先优势的一个法宝。由于采用了非常先进的移动处理器核心，分析人士预计Whitefield将成为高性能、低功耗处理器的典范，但Intel最终取消了这款处理器，同时也导致其印度员工的士气降到最低点。

     摩尔定律”已经被“保罗悖论”所代替：在Opteron发布之后，Intel每年取消的产品数量会逐年翻番。(保罗指的是Intel CEO Paul Otellini)<