处理器接口面面观！换针脚到底为哪般

    泡泡网CPU频道8月12日 眼前有关Intel的Sandy Bridge和AMD的“Bulldozer”消息越来越多，网友也对新产品颇为期待，不过伴随而来的产品接口变化似乎逐渐成了网友争议的焦点。

Sandy Bridge处理器明年发布

    根据目前的多方面消息，Intel的Sandy Bridge将不再采用目前酷睿i系列的LGA1156和LGA1366接口，转而采用LGA 1155和LGA2011接口，而之前有消息称AMD将会保持“推土机”对目前的AM3接口的兼容，而近日又有消息传出AMD的“推土机”将采用AM3 R2接口，究竟具体会有哪些改动、能不能顺利兼容现有AM3接口还不得而知。

不同接口的Intel处理器

    那么借此机会小编就带网友回顾一下以往的处理器接口变化，究竟为何厂商会不断改变处理器的接口呢？

    其实早期的CPU不是像现在这样可以与主板分离并能更换的，而是直接集成在主板上的，而随着处理器性能的提升和晶体管的增加，处理器便实现了“独立”。

Intel 8086处理器

    1978年，Intel发布了所有X86处理器的鼻祖——8086处理器，它的频率只有4.77MHz，后来提升至8MHz，可以处理1MB的内存。之后Intel又相继发布了286、386处理器，直至1989年，Intel发布了首款Socket1接口的486DX处理器，而到486 DX66处理器时，接口开始变为 Socket2接口，之后首款达到100MHz的486 DX100采用了Socket3，到了1993年，Intel成功开发了两款新的处理器，采用Socket4架构的Pentium 60 和 Pentium 66，这两款CPU具备超过330万个晶体管，并且采用0.80和0.60微米制程。它们集成16 KB的L1高速缓存，L2高速缓存则做在主板上。当时使用这两款CPU的电脑的系统总线为30 MHz。

    之后出现了320个阵脚的Socket5，直至使用Socket 7架构的Pentium 75，处理器的频率和性能在不断提高。

    Intel的Socket 7架构的处理器最后发展到Pentium 200，随后Intel发布了第一款使用MMX技术的Pentium 166 MMX，这时候AMD发布了K6处理器，它同样支持MMX，频率也定在了166MHz以上。

Intel为SLOT1申请专利

    Intel Pentium 233 MMX处理器宣布了Socket 7的时代结束与SLOT1时代的诞生，而这个时候Intel为SLOT 1申请了专利，这样其他厂商就无法生产SLOT 1接口的处理器了，这个时候AMD继续沿用了两年Socket 7。之后Intel为加强竞争力，产品开始全面转向SLOT 1架构。

    SLOT1接口的CPU不再是大家熟悉的方方正正的样子，而是变成了扁平的长方体，而且接口也变成了金手指，不再是插针形式。而且SLOT 1将当时的Pentium Ⅱ CPU及其相关控制电路、二级缓存都做在一块子卡上，能提供更大的内部传输带宽和CPU的性能。

    由于SLOT 1平台价格不菲，当时转向SLOT 1平台的用户并不多，而在1998年早些的时候，Intel的Socket 370平台已经开发成功，之后SLOT 1和Socket 370同时存在了很长时间，直到Pentium III (Coppermine核心) 1GHz处理器出现，SLOT 1架构退出了历史舞台。

Socket 370

    Socket 370平台有两种不同的版本，一种是采用PPGA封装的，一种是采用FC-PGA封装的。PPGA主要用在OEM市场上，当时Mendocino核心的Celeron处理器中的PPGA封装版本就可以通过转接卡使用在SLOT 1主板上。

    在Socket 370主板上使用的Slot 1转接卡时，要通过跳线设定电压和总线速度，而最后一款Socket 370的处理器是Pentium III-S（图拉丁，Tualatin） 1.4 GHz。

    后来出现的Socket 423同SLOT 1一样命运短暂，只在市场上存在了8个月，之后就被Socket 478架构取代，之后出现了支持超线程技术的Pentium 4 3.06 GHz，而为了对抗AMD的Athlon 64 FX CPU，Intel又推出了Socket 478架构的Pentium 4 Extreme Edition处理器。

Socket 423

    Pentium 4 Extreme Edition采用了Intel在服务器中才使用的Xeon Gallatin核心，它具有的2MB L3缓存让它即使在今天，也能在二手市场卖到几百元。

    提到Socket 603接口，喜欢至强系列处理器的网友要了解下，这个接口使用在了Xeon MP和早期的Xeon上，这些处理器具有603根针脚，而增加了一颗针脚、具有533MHz和800MHz FSB的Xeon则采用了与Socket 603不能兼容的Socket 604接口。

    目前，还有不少网友在使用Socket 775接口的处理器，这种接口的处理器已经在市场上耕耘了6年，而相对之前的处理器接口，这款新接口可以说当时让很多人感到惊讶，因为一向印象深刻的针脚不见了。

Intel的酷睿i系列处理器开始采用新接口

    而这个时候插槽似乎已经不能称之为Socket了，这时候改称LGA（Land Grid Array），指新接口采用的光滑触点（脚）。2005年初，Intel发布了具有2MB二级缓存的奔腾4处理器，之后又发布了双核处理器，进入酷睿时代后，新处理器继续沿用了LGA 775接口，这款“长命”接口直到酷睿i系列处理器的发布才寿终正寝。

    Intel的酷睿i系列首先上市的是高端的酷睿i7系列，这款产品将处理器的针脚数（触点数、接口数）提升至了1366，一下子增加了500个触点，而性能也实现了大幅度的提升，后来Intel又发布了LGA 1156的酷睿i5、i7和酷睿i3，对于接口的变化很多人表示不解甚至是反对，其实原有的架构，尤其是采用FSB总线已经对处理器性能的提升造成了瓶颈，这时候需要改动处理器的架构，甚至改变处理器的触点来实现新的性能飞跃——Intel CPU开始内部集成PCI-E控制器和内存控制器（双通道和三通道，内存通道数的差别使得1366触点变为1156）。

    一系列的消息和新闻告诉我们明年Intel将推出Sandy Bridge架构的处理器，而且比这条新闻还具有震撼力的是新处理器将采用LGA 1155和LGA 2011接口。

Sandy Bridge采用新接口

    新接口的采用将意味着购买了LGA 1156和LGA 1366接口处理器的网友不能再直接升级，而是需要更换主板，这让不少网友恼火不已。不能“无缝”升级确实是令人沮丧的，然而冷静下来想想，似乎又都有些无奈。

    LGA1156和LGA 1366接口的处理器采用的Nehalem架构相比之前的架构仍然是以Core微架构作为基础，在原有架构上增添了SMT、3层Cache、TLB和分支预测的等级化、IMC、QPI和支持DDR3等技术，相对从Pentium 4的NetBurst架构到Core微架构的较大变化来说，从Core微架到Nehalem架构的基本核心部分的变化则要小得多，还是4指令宽度的解码/重命名/撤销。Sandy Bridge架构则带来了“高级矢量扩展”指令集，简称“AVX”(之前称作VSSE)，其重要性堪比1999年Pentium III引入SSE。

    新处理器将支持AES-NI、AVX指令集，其中AES-NI新增七条指令，可加速数据加密和解密，而AVX(高级矢量扩展)则针对密集型浮点运算，并协助一般用途和工程应用的加速，这些新特性的加入使得处理器的接口再次发生改变。

    前面提到了，Intel在继Socket 7接口后推出了Slot 1架构的CPU，而且申请了专利，这样其他的处理器厂商包括AMD将不能使用Slot 1接口了，而且具有“超频之王”称号的赛扬300A处理器也给AMD带来了莫大的压力。

SLOT A接口

    在这种情况下，AMD苦心研究推出了K7处理器，这款处理器采用0.25微米（250nm）制程，开始使用全新的Slot A接口。最初的支持Slot A的芯片组是由AMD自己开发并组织生产的。第一款能够支持Slot－A架构的Athlon的芯片组，采取了“南北桥”的结构方式，北桥芯片主要负责管理系统总线，南桥芯片主要负责管理外围设备。

    后来，随着处理器的发展，新的CPU开始内部集成缓存，这个时候Slot A架构就开始落后了，而正是在这个时候人们才开始首次尝试水冷散热，这在连风冷散热都极少见的K5时代是不可想象的，即使是在CPU开始和散热器“合体”（散热器粘在处理器上）的Socket 7时代这也是没有预料到的。

    在SLOT A架构处理器上诞生的明星级处理器就是在Athlon XP处理器中最快的Barton（巴顿） 3200+（主频为2.2GHz），不过之后Sempron（闪龙）处理器的发布让AthlonXP开始退隐。

AM2接口

    另外一款SLOT A架构的明星级产品就是Athlon Thunderbird（雷鸟）系列处理器，Thunderbird C核心的处理器主频达到了1GHz，之后开始把内存控制器集成在处理器内部的Socket 754平台开始登场。

    AMD凭借Socket 754平台在市场中攻城略地，而2004年6月AMD发布的包括Athlon 64 3800+和3500在内的新处理器开始采用Socket 939接口，Socket 939 Athlon 64凭借对双通道DDR内存的支持提供了比原有Socket 754 Athlon 64更加出色的性能，而Sokcet 939 Athlon 64 FX更是成为当时知名的高端。

    Socket 940（AM2）接口是AMD 64系列处理器除Socket 754接口外的另一种接口形式，AM2接口的处理器全部支持DDR2内存，而AMD也对CPU内部的内存控制器进行了更改，因此这时的架构又被称为AM2架构。

    AM3接口刚开始时出师不利，所以AMD发布了过渡性质的AM2+接口，这也就宣布了羿龙II X4 940的“杯具”。

左：AM3接口 右：AM2/AM2+接口

    随着DDR3内存甚嚣尘上，不支持DDR3内存的AM2+处理器开始受到人们的诟病，这时候AMD推出了AM3接口，AM3接口带来了对DDR3内存的支持和更快的HT总线频率，而只是兼容AM2+处理器的AM2主板的1GHz HT总线不再成为新处理器的瓶颈，而CPU的性能则得到提升。

    不过日前有传闻称，AMD明年发布的“推土机”架构处理器将采用AM3 R2接口，这种“新接口”到底会带来什么变化我们目前还不清楚。

● 总结

    CPU自诞生之初便奠定了自己在电脑中的重要位置，而随着技术的进步和性能的逐渐提升，处理器本身的特性也在随之改变，而针脚的改变恐怕只是其中最明显而又与网友升级关系最大的因素。

    网友对针脚变化的关注是可以理解的，然而随着新技术的逐渐加入，CPU也不可能总是一成不变，比如Intel的Socket 775接口很早就开始推广了，但是后来的Socket 775接口的处理器却不能与早期的相兼容，因为早期的Socket 775接口不能支持65nm新制程，不能支持双核心，这些只有在更改供电设计后才能支持，所以只有用发展的眼光看待技术的进步才能更准确的认识一些变化。

    回顾CPU的历史，我们发现，从1978年至2010年的32年，CPU的主频从当初的4.77MHz提升到今天的普遍3GHz（个别型号可超频至7GHz），处理器的主频提升了638.3%（超频至7GHz的话提升了1489%），平均每年频率提升了20倍（超频后的话提升了46.5倍），而处理器的接口也随着不断变化。不过，处理器厂家在使用新技术时也要尽量顾及到网友今后的升级，在技术允许的范围内让消费者感受到更多的实惠才是制胜之道。■<