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漫谈Intel系列的主流CPU

[日期:2008-08-27] 来源:http://www.it8g.com  作者:IT八哥 [字体: ]

    作为一台电脑最关键的核心部件,CPU一直是广大电脑爱好者最为关心的部件之一。不过对于不少的电脑初学者来说,由于他们对CPU的了解不多,因此在需要购买的时候就会感到茫然无措。有鉴于此,在这里就给大家介绍一下目前市场中Intel系列的主流CPU,希望能给朋友们提供一些帮助。

  导言——为什么是Intel?

   按照不少媒体的说法,目前在CPU市场中主要是Intel和AMD“楚汉两争强”。而实际上呢,AMD的钻龙和新速龙相比于Intel的赛扬和奔腾Ⅲ虽说具有更高的性能,但是其过大的发热量以及配套主板所存在的诸多兼容性问题使不少有意选择它的人都望而却步,特别是钻龙和新速龙虽说售价与同主频的赛扬和奔腾Ⅲ相比要便宜不少,但若是连配套主板也算上的话(你总不会只买CPU不买主板吧?)反而要贵上不少,而且散热不好的话很容易就会烧毁CPU,如果从Intel的质检尺度来看根本就是不合格产品!因此对于电脑初学者来说,还是选择Intel系列的赛扬和奔腾Ⅲ更为实在,这也是我们主要介绍Intel系列主流CPU的主要原因之一。

  另外,本刊前几期曾刊发《全面透视AMD的新速龙和钻龙处理器》的文章,为了避免重复以及追求连续性,这次就来谈一下Intel。

  一、低端市场——赛扬

  说起赛扬处理器,我想大家一定不会陌生吧,它的出现使我们能以较低的价格获得很高的性能,从而使“一分钱一分货”的真理受到了质疑。因此,赛扬从面世一来就一直是最受欢迎的一款CPU。第一款赛扬处理器诞生于1998年,本来是Intel用来对抗AMD K6-2处理器的“必杀技”,定位于所谓的Basic PC(基础PC机)市场,首先发布的是赛扬266和赛扬300,基于奔腾Ⅱ的内核,外频为66MHz,同样具有MMX指令集,但没有奔腾Ⅱ赖以自豪的L2 Cache,这就使得其在商业应用中表现不佳,因此销售状况并不乐观,因此Intel又在随后推出的赛扬300A、赛扬333中加上了128KB的全速L2 Cache,使得它在商业应用中的表现有了很大程度的提高,再加上赛扬处理器具有性能稳定、兼容性好、价格低廉、超频能力出众等优点,因此受到了广大用户的热烈欢迎,成为市场中的畅销品,Intel也得以迅速地抢占了低端市场这块风水宝地。在此之后,Intel仍在不断地提升着赛扬处理器的工作主频,一直到赛扬533的发布,Intel一直牢牢掌握着低端处理器市场的主动权。  

  去年3月,Intel又发布了新一代的赛扬处理器,它的开发代号为“Coppermine-128”,也就是俗称的“赛扬二代”。这种赛扬处理器与老赛扬处理器的最大不同之处,就是采用了与新奔腾Ⅲ处理器相同的Coppermine核心,采用0.18微米工艺制造,集成了128KB的全速L2 Cache,支持SSE多媒体扩展指令集。新赛扬与Coppermine奔腾Ⅲ的最大区别,就在L2 Cache方面。新赛扬的L2 Cache容量只有Coppermine奔腾Ⅲ的一半,延迟时间也由Coppermine奔腾Ⅲ的0变成了2,而Coppermine奔腾Ⅲ所特有的8路缓存通道也缩减为4路,因此,相同主频的新赛扬与Coppermine奔腾Ⅲ相比,性能要差很多。与奔腾Ⅲ相比,新赛扬还有一个不足之处,那就是它那糟糕的66MHz外频。当Intel发布赛扬533的时候,不少人就开始猜测,Intel的新一代赛扬处理器肯定是100MHz外频的,主频从500MHz或550MHz起跳,新赛扬的发布无疑会令这些人感到失望,因为它仍旧沿用古老的66MHz外频。按照Intel的说法,66MHz外频对面向低端市场的赛扬处理起来说已经足够了;可是当我们看到同样是面向低端市场的K6-2处理器都早就使用100MHz外频这一事实的时候,就明白Intel是在说谎:真正的原因是Intel要故意拉大赛扬同主流的奔腾Ⅲ处理器的性能差距,以避免重蹈奔腾Ⅱ被赛扬误伤的覆辙。事实上,64位的66MHz外频和66MHz内存总线只能提供533M/S的带宽,而100MHz外频和100MHz内存总线却可以提供800MB/S的带宽,显而易见,后者比起前者来具有很大的优势。不过,由于AMD针对赛扬而推出的钻龙处理器性能实在太强悍了,因此Intel在今年年初终于将赛扬的外频提升到100MHz,主频从800MHz起跳,目前已经推出了赛扬800以及赛扬850两种产品,其中最新发布的赛扬850具有与奔腾Ⅲ733/奔腾Ⅲ750极为近似的性能,它与采用66MHz外频的赛扬处理器相比在性能上有了较为明显的提升。

  新赛扬的另外一个重要特征就是支持SSE指令集。SSE本来是奔腾Ⅲ的“专利”,这一指令允许单个指令应用于多个数据,因而有助于提高处理器的性能。现在应用到赛扬的身上,当然会使它“如虎添翼”,再加上更高的工作主频,从而把老赛扬抛在身后。Intel希望新赛扬能够延续老赛扬的不败神话,压制AMD和VIA的低端处理器。

  最初的赛扬处理器采用SEPP封装形式,到赛扬366时首次应用PPGA封装形式(同时也有PPGA封装的赛扬300A、赛扬333问世),PPGA这种封装形式一直延续到赛扬533,堪称经典。从Coppermine PⅢ正式发布后,Intel又采用了一种全新的FC-PGA封装形式,以利于处理器的散热。新赛扬也采用了这种封装方式。  

  总起来看,新款赛扬的性能并不能给用户带来太多的惊喜,不过,由于采用了0.18微米的Coppermine-128内核,新赛扬的性能与老赛扬相比还是有了长足的进步。虽然新老赛扬的L2 Cache的大小都是128KB的全速On Die Cache,但新赛扬的L2 Cache采用了更为先进的高级传输缓存(ATC)设计方式,因此性能更高,再加上有SSE指令集的辅佐,使得新赛扬的性能比老赛扬更为强劲。新赛扬所沿用的66MHz外频,以及最新步进型号所拥有的较高工作电压(1.7V)在客观上也照顾到了那些使用较老主板的用户,比如在LX主板上,只要有新BIOS和一块较好的转接卡,就可以升级了。另外赛扬还有一个优势,就是它的售价十分便宜,这对于经济预算有限的用户来说,还是颇具吸引力的。

  二、主流市场——奔腾Ⅲ

  首先需要指出的是,我们在这里所说的奔腾Ⅲ,就是采用Coppermine核心的新一代奔腾Ⅲ处理器,而不是采用古老的Katmai核心的奔腾Ⅲ处理器,这种采用0.25微米工艺的“原始”奔腾Ⅲ采用的是Slot 1架构,有100MHz和133MHz外频两种系列(采用133MHz外频的在工作主频后加“B”来识别,如奔腾Ⅲ600B),虽说性能不错,但是在AMD的速龙横空出世后就受到了重创。在性能空前强大的速龙面前,奔腾Ⅲ不但在整数运算方面一败涂地,就连在Intel一向引以为豪的浮点运算方面也被打得溃不成军,在这种情况下,采用0.18微米工艺制造的新一代“铜矿”奔腾Ⅲ就匆忙上市了。

  和老的奔腾Ⅲ相比,“铜矿”奔腾Ⅲ仍是基于古老的P6架构(这一架构从奔腾Pro开始就一直在沿用),但是在二级缓存方面进行了重大的改进。通过Intel那些技艺高超的工程师的精雕细琢,“铜矿”奔腾Ⅲ的256KB全速二级缓存比起老奔腾Ⅲ的512KB半速二级缓存来有了长足的进步,这主要得益于与处理器核心紧密集成的256KB全速缓存的256位数据通道,远远优于老奔腾Ⅲ的64位数据通道。由于二级缓存已经内置于处理器的核心,这样一来原本用来容纳外置512KB半速缓存的Slot 1架构就没有继续存在的必要了,因此“铜矿”奔腾Ⅲ就顺势采用了与赛扬完全相同的Socket370架构,但是为了兼容市场中大量存在的Slot 1主板,因此早期“铜矿”奔腾Ⅲ也有Slot 1架构的,这种奔腾Ⅲ从外观来看与老式奔腾Ⅲ没有任何区别,但是它的工作电压只有1.65V(老奔腾Ⅲ的工作电压为2.0V-2.05V),性能却与Socket370架构的同门兄弟一样强悍,不过这种奔腾Ⅲ目前在市面中已经难见。在外频方面,“铜矿”奔腾Ⅲ也有100MHz与133MHz两大系列,其中采用133MHz的“铜矿”奔腾Ⅲ如果工作主频与其他奔腾Ⅲ相同就加上“EB”来识别,如奔腾Ⅲ800EB,否则不加,如奔腾Ⅲ733;采用100MHz外频的奔腾Ⅲ如果与老奔腾Ⅲ的工作主频相同则加“E”来区别,如奔腾Ⅲ550E,否则不加,如奔腾Ⅲ800。 

  尽管Intel正在大力推广奔腾4,但在可以想见的将来,奔腾Ⅲ依旧是一款出货量很大的处理器。这是因为对于现在几乎所有的应用软件来说,奔腾Ⅲ已经足够胜任——更何况它所采用的P6架构是相当成熟稳定的,因此新一代的奔腾4绝不会像奔腾Ⅲ风卷残云一般吞掉奔腾Ⅱ那样地取代奔腾Ⅲ。当然,今年市场中的当红奔腾Ⅲ乃是采用Tualatin核心的新一代奔腾Ⅲ,与现有的奔腾Ⅲ相比,Tualatin将会采用更为先进的0.13微米工艺和铜连接技术来生产,并且它很有可能会逐渐过渡到200MHz的前端系统总线,集成的二级缓存也很有可能由现在的256KB扩大到512KB,起始主频是1.13GHz,以后会渐次升高。在Tualatin之前,Intel还会推出一种代号为Coppermine-T核心的奔腾Ⅲ作为对现有主板的过渡,它的最大特点就是核心工作电压只有1.2V,与未来的Tualatin保持一致,但同时可以耐受1.8V的高电压,因此无论是支持Tualatin的新主板还是支持现有“铜矿”奔腾Ⅲ的老主板都可以使用。

  总的来看,铜矿奔腾Ⅲ的性能是相当不错的,并且随着工作主频的提升其二级全速缓存的威力也越来越大,这导致从800MHz主频开始铜矿奔腾Ⅲ的性能与速龙相比已经全面胜出,这也迫使AMD推出代号为Thunderbird(雷鸟)的新速龙来与“铜矿”奔腾Ⅲ竞争。虽说在与工作主频更高、性能更为强悍的新速龙作战中“铜矿”奔腾Ⅲ略处于劣势地位,但是与其配套的i815E/EP芯片组的性能出众、兼容性好、售价低廉,而这正是与新速龙配套芯片组所根本无法相比的,再加上新速龙最受非议的高发热量,因此奔腾Ⅲ仍是宝刀不老,笑傲江湖。 

  雅鼠认为,如果你对处理器的性能有较高的要求,并且希望系统能够稳定如山的话,买块“铜矿”奔腾Ⅲ是一个相当好的选择,特别是随着奔腾4的问世,昔日售价高高在上的“铜矿”奔腾Ⅲ的售价有了大幅度的下降。试想一下。只需花费900多元就可以买到一块性能相当不错的奔腾Ⅲ733,你难道还不知足吗?

  三、高端市场——奔腾4

  与奔腾Ⅲ所采用的P6架构完全不同,Intel目前主推的奔腾4处理器采用的是全新的P7架构,它所独具的特点有以下几个:采用400MHz的前端系统总线(实际上还是100MHz外频),拥有更高的取指令带宽、双倍速的ALU算术逻辑单元、更低的响应潜伏时间、增强的整数运算性能、20级的流水线、独有的SSE2指令集、高级动态执行、更深的指令流水线和缓存使乱序、搜索执行、更高级的分支预测功能的等,它还具有跟踪执行缓存,128位的浮点装载、存储和执行单元。目前问世的奔腾4处理器仍旧采用0.18微米铝工艺进行生产, 核心工作电压为1.7V,拥有423根针脚,256KB的L2 Cache,8KB的一级数据缓存以及12000条微操作指令执行缓存。按照Intel的说法,奔腾4在今下半年将逐渐转入0.13微米工艺生产,新款奔腾4的代号为Northwood,拥有478根针脚,因此现在的奔腾4只是一种过渡产品而已。
 

  在奔腾4所采用的诸多新技术中,SSE2指令集可以说是Intel所押的最大一笔“赌注”,这种全新设计的SSE2指令集除了将整数MMX寄存器也扩展为128位之外,还提供了128位SIMD整数运算操作和128位双精密度浮点运算操作,只要软件为SSE2指令集做过专门的优化,奔腾4的实际执行效能就会显著提升。与奔腾Ⅲ的SSE指令集相比,除了原有的68组完全相同的指令外,另有76组新增加的指令,因此奔腾4一共拥有144组SSE2指令集。

  从奔腾4的实际性能表现来看,它的性能并不像Intel所鼓吹的那样性能出众,相反,如果把1.4GHz的奔腾4和1GHz的奔腾Ⅲ做个对比的话,奔腾4的表现甚至可以说是平庸得很。在奔腾4和奔腾Ⅲ的工作主频一样的情况下,奔腾4将毫无优势可言!这是因为奔腾4的超长流水线执行管线比奔腾Ⅲ要长出2倍,了解CPU流水线运算机制的人都知道,这种运算流水线可以在不改变CPU的制造工艺的情况下生产出主频更高的产品来——换言之,奔腾4采用这种架构的目的就是要达到更高的工作主频,以求压制住AMD风头正盛的新速龙,至于性能是高是低就在其次了,反正一般人总认为CPU的工作主频越高性能就越强,奔腾4的问世正是抓住了人们的这一认识误区。

  毫无疑问,在今年的高端市场Intel将会不遗余力地主推奔腾4处理器。目前奔腾4的最高工作主频已经达到了1.7GHz,并且随着Intel几次三番的大降价行动,奔腾4的套装售价现在已经很便宜了,与奔腾4密不可分的Rambus内存的售价也在一路走低,因此有不少的人都选择了它。不过,雅鼠认为最值得期待的奔腾4处理器可不是现在代号为Willamette的奔腾4,而是全新的采用Northwood核心的奔腾4处理器,它的起始主频在2GHz左右,采用更为先进的0.13微米工艺生产,而且许多限于技术上的问题而无法在现在的奔腾4身上实现的功能(如性能更为强悍的浮点运算单元)到那时候都会一一兑现,因此这种奔腾4性能之强悍是现在的奔腾4所无法望其项背的,如果你一定要选奔腾4的话,不妨等这种处理器问世后再下手吧,因为现在的奔腾4充其量只是“频率之王”,而决非“性能之王”。

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