王者之路！酷睿处理器发展历程全回顾

    泡泡网CPU频道4月3日 不知不觉，酷睿（Core）这个处理器品牌已经存在了8年之久，第一代i7处理器带给人们的那种震撼仍记忆犹新，转眼间第四代智能酷睿都已经箭在弦上：再过两个月的COMPUTEX大会上，Intel就将推出Haswell系列处理器。80X86系列以数字命名的处理器记录了Intel的诞生和开荒时期，随后的奔腾时代让所人都记住了那段“等灯等灯”的广告音调和个人电脑处理器的代名词。而酷睿到来后的几年时间里，Intel逐步称霸了PC处理器市场，已经没有人再讨论哪个品牌的CPU更强大，答案已经没有任何争议。

    Core系列处理器的发展历史记录着Intel在计算机处理器领域从领先到称霸的历程，诠释着Intel追求更快更强的精神。这个故事也许并不那么精彩，甚至接近于一篇流水账，因为过程中并没有太多激烈的竞争和碰撞，但是我们不能因此而忽略了Core系列的伟大：凝结着人类科技精华和非常好创造力的产物。这段历史应当被记录下来，就像如今人们缅怀奔腾一样，当若干年之后Core已经不再是顶尖处理器的代名词之时，它曾有过的辉煌可以让人回味。

    Intel并不是自诞生以来就独孤求败的江湖大侠，它曾有一个非常强劲的对手AMD。尽管只是一个后来者，尽管要从Intel获得授权才可以制造x86架构计算机处理器，尽管要服从各种协议（比如让Intel无偿使用各种处理器专利技术），但是AMD从来没有让Intel安心过。在奔腾时代，AMD曾经几次上演了精彩的逆袭：Thunderbird和Duron全面赶超同期的奔腾、赛扬，速龙的诞生更是让Intel陷入了前所未有的绝境之中，不管是奔腾4还是奔腾双核，似乎都已经无法再次坐稳处理器王座的位置了。

    在AMD最为意气风发之时，Intel也开始了反击。虽然不很意外但是还是让人眼前一亮的事情发生了：Intel放弃了使用二十多年的奔腾品牌，启用了全新的Core名称。这是一次看似大胆的赌博，恐怕没有人想到，这一次不仅是Intel反击战打响的号角，更是称霸微处理器市场的揭幕战。

全新Intel Core 2处理器标识

    2006年8月，Intel正式发布了Core架构处理器，产品命名也正式更改，并且第一次采用移动、桌面、服务器三大平台同核心架构的模式。以桌面版的Conroe核心为例，处理器性能不再只由频率决定，而是由Performance = Frequency x Instructions per Clock Cycle，即：性能 = 频率 x 每个时钟周期的指令数(不考虑架构等因素)这个公式决定。Conroe之所以能够在降低频率的同时，还能够让性能大幅提升，关键就是每个时钟周期可执行的指令数提升了。如果您有兴趣，可以记住以下几个技术名词：宽位动态执行（Wide Dynmaic Execution）、宏融合(Macro-Fusion)和128位SIMD执行能力，这些都是提高Conroe每个时钟周期执行指令数的重要手段。相比之前的奔腾4、奔腾D简直是天壤之别。实际上，新一代Conroe处理器基于的Core（酷睿）微架构相比之前的Netbrust架构有80%以上的部分是重新设计。

Core 2 Quad四核心处理器

    首批推出的Core 2 Extreme 6800和Core 2 Duo E6300都显示出了非常好的效能。不仅超越上代产品40%之多，在功耗发热上的表现也让人瞠目结舌。除了Core 2 Duo之外，Intel在06年底还发布了首款四核处理器：核心代号为Kentsfield的QX6700和Q6600，尽管被对手AMD嗤笑为“胶水四核”，但是由于Conroe架构强悍的效能，即便非原生架构的四核处理器在性能上也已经无人能敌了。

    Core处理器的反击战打的相当漂亮，正当Intel粉丝未之欣喜若狂的时候，却并没有想到还有更大的惊喜在等待着他们。在Core 2系列走过了6000、7000、8000、9000，从65nm进化到45nm之后，近10年以来最具革命性的全新一代PC处理器：Core i系列诞生了，它的架构代号为Nehalem。Nehalem架构处理器的产品代号为Bloomfield，有别于之前的命名，英文品牌名为Core i7，但中文品牌名字还叫“酷睿”。初期上市的产品有三款，分别是Core i7-920、Core i7-940和Core i7 Extreme Edition 965。

    2008年11月，Intel发布了Core i7 965E/920处理器，原生四核心让任何人再也无话可说，从对手处学来却反超的整合内存控制器、打破内存带宽传输瓶颈的QPI总线架构、死灰复燃却大放异彩的HT超线程技术、将能源效率挖掘到极致的Turbo睿频加速，酷睿智能处理器的革新不多见的，亮点之多让人瞠目结舌。

一代经典产品：Core i7 920

整合多通道内存控制器，由此开始了CPU渐渐取代北桥的步伐

    Core i7相对于上代旗舰QX9770，性能再度提升20%~30%。令人唏嘘的是，如此高的提升幅度在之后的产品升级换代中再也没有出现过。在第一批Core处理器发布之后，Intel还推出了采用LGA1156接口的i7/i5处理器，其中i5处理器采用四核无HT技术的设计，也成为最强游戏CPU的代名词。

    尽管已经取得了相当大幅度的领先，但是Intel并没有掉以轻心，在制程比预期提早成熟之时，Intel以最快的速度推出了32纳米处理器。这时候时间还在2010年第一季度。

新工艺带来了芯片面积的大幅减小

    这一次Intel产品发布显得有些没有规律：六核与双核几乎同时推出，i3、i5、i7全员到齐，新工艺的帮助下，晶体管多出将近1/3的i7-980X六核心的TDP相对于i7-965E并没有提升，核心面积竟然还降低了一些。性能方面，i7-980X也是直到下代Intel六核旗舰推出之前的最强者，设置在测试之中都难以找到合适的对照物。到此，Intel几乎算是高枕无忧了。

    Intel Core i7 980X的研发代号为Gulftown，采用32纳米工艺制程，拥有6个核心，并可通过超线程技术模拟12线程同时工作。由于基于改进自Nehalem的Westmere微架构研发，因此Intel Core i7 980X完整的继承了Nehalem架构Core i7的睿频技术、超线程技术、三通道DDR3内存控制器、以及QPI总线等。

    在性能上坐稳了王座之后，Intel又开始向新方向前进：第一代Clarkdale i3将GPU首次与CPU封装进同一颗芯片之中。也从此开始将主板集成显卡变为了历史。如今，核芯显卡占据了图形市场过半江山，其开创者Clarkdale具有相当的意义。

这一代Core处理器采用全新标识

    2011年初，Intel再次推出了新一代智能酷睿处理器，相对于上代产品，这一代Core更多的意义在于规范化产品线：包括定位、命名等。这一代产品统一命名为2000系列，依然分为i7/i5/i3三大系列，工艺统一为32nm，并且在除了六核产品之外都内置了GPU芯片。

PCI-E和内存控制器、GPU都已经集成到CPU之中

   从Westmere到SandyBridge，制造工艺没有变化，但CPU+GPU的整合模式有了革命性的改进，两者之间不再通过QPI总线互联，而是将GPU的运算单元作为处理器内核的一部分，GPU可以直接使用CPU的三级缓存以及内存控制器，将CPU和GPU相互通讯时的延迟降到了最低。由于GPU嵌入到了CPU内核当中，所以三级缓存以及内存控制器的共享和负载平衡算法都需要做相应的改进，SandyBridge的微架构相比上代改变是巨大的。Intel声称新的三级缓存和内存控制器相比上代产品无论带宽还是延迟都有了不小的进步，以满足CPU和GPU双方运算单元的存取需要。

超线程技术、核芯显卡、DDR3内从控制器等众多特性都集中在SandyBridge之中

SandyBridge芯片欣赏

    首发产品2600K/2500K相信用户都很熟悉了，距离我们不过2年多的产品。当然，他们最终都会成为一代经典，永存于大家心中。在2011年接近尾声之际，Intel终于推出了新一代优异旗舰Core i7 3960X，六核心新王者至今仍是PC处理器的No.1，并且也由此定下了旗舰2年一换的规矩。

    时光茬苒，2012年IvyBridge如约而至。升级到22纳米的制程，革命性的3D晶体管技术，让人们对第三代智能酷睿处理器充满了期待。本以为风冷5GHz将会是家常便饭，本以为满载60度不再是白日做梦，现实却往往不如理想美好。

革命性的3D晶体管技术

    作为PC产业的领导者，微处理器是Intel的最核心产品。而在处理器更新方面，Intel遵循着Tick & Tock的策略：Tick年更新制造工艺，Tock年更新微架构。而今年正是工艺革新年，因此相比上代2000系列酷睿处理器，3000系列最主要的改变就是工艺，核心架构则进行微调而非大幅更改。第三代Intel智能酷睿处理器的核心架构名称为IvyBridge，从名字来看，就可以看出其与上代架构SandyBridge的渊源了。

    这一次IvyBridge依然采用最高四核心的物理架构，处理器内部包含了图形核心、内存控制器、图形通道控制器和输入输出总线控制器。这一代酷睿处理器内部晶体管数量最高达到14亿，比SandyBridge多了30%以上。其中图形核心是作出比较大改变的部分：将会采用包含16个单元的HD4000GPU，并新增DitectX 11支持、多屏显示、更快速的转码单元等等新特性。而这次的Intel第三代智能酷睿处理器家族依然包含Core i7/i5/i3三大系列，不过首发将仅包含以四核心处理器为主的Core i7/i5系列产品。最高端型号为Core i7 3770K，默认频率为3.5GHz，最高睿频频率为3.9GHz，拥有四核心八线程、三级缓存大小8MB，热设计功耗为77W，售价为313美元，将会取代Core i7 2600K/2700K。而这一次的产品命名依然延续上代规则：前缀为Core i7/i5，（i3未在首发产品列表中）后边四位数字中第一位为3，代表第三代智能酷睿处理器，后边三位数字依照性能强弱编为不同大小的数字，标准版未有任何后缀，而K字代表不锁倍频、S为节能版本、T为超低功耗版本。

    然而，让人不太能理解的事实是：IvyBridge的温度、功耗、超频表现都不如想象中的好，甚至相对于上代产品来说提升甚微。官方并没有给出解答，而玩家和媒体普遍猜测：新晶体管工艺是所有一切的罪魁祸首。

    两个月后，Intl将发布新的Haswell处理器，产品采用全新的架构，接口也变更为LGA 1150，向下不兼容LGA 1155的Sandy Bridge和Ivy Bridge平台，而面向超极本市场的Haswell平台将首次采用单芯片设计。

    除桌面处理器外，Intel在Xeon、Atom、SSD和雷电产品线也将迎来新的丰收，入门级的Xeon E3-1200将迎来v3版本，性能级的Xeon E5-2600也将引来v2版本，而代号为Silvermont的Atom也跨入到22nm的行列。

    Haswell台式机和工作站略有不同，其中桌面版最高TDP为65W，相对Ivy Bridge又出现了下降，而服务器版将出现4和95W版本，猜测频率直奔4GHz而去（毕竟只是四核）。而整合的显示核心最高到GT2，Core i3、Pentium、Celeron则只会整合GT1显示核心。

    曾经拥有辉煌的历史，Core家族已经成为高性能处理器的代名词。在PC市场不日趋衰退的今天，Intel所肩负的使命远远不止推出新一代芯片那样简单。统治了PC处理器市场的Intel，将会让Haswell带给我们怎样的惊喜？我们拭目以待。■<