英特尔公布下一代处理器Penryn详情
【IT168 专稿】在很多场合,我们都听到过类似这样的说法:英特尔的处理器战略将由两个轮子来驱动,其中一个轮子叫“处理器制造工艺”,另一个轮子叫“处理器微体系架构”。根据英特尔的“tick-tock”产品战略和发展蓝图,英特尔每年都会对其中一个轮子进行重大改进,以不断提升系统性能和节能效果,并根据应用需求发展添加更多性能特性和功能,如数字媒体、虚拟化、高性能计算等。当前,英特尔采用的是65纳米制造工艺和酷睿微体系结构,下一步,英特尔将转向45纳米工艺和Nehalem处理器架构(如下图所示)。
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处理器制造工艺和微体系架构交错驱动摩尔定律发展
3月29日,在面向亚太区媒体的电话会议上,英特尔公司副总裁及数字企业事业部(DEG)业务运营总监Stephen L.Smith公布了下一代Penryn处理器家族(基于45纳米和增强型酷睿微体系结构)的详细信息,以及更新一代处理器(采用代号为Nehalem的微体系结构)的一些关键特性。
Penryn处理器:2007年下半年推出
正如前面所述,Penryn处理器的最大特点在于,采用了45纳米高-k制造技术(采用铬合金高-K与金属栅极晶体管设计),并对酷睿微体系结构进行了增强。微架构的增强,新工艺的采用将使Penryn处理器在性能和能效能表现上取得更大突破。
据介绍,英特尔在开发过程中的不同阶段研发了超过15款45纳米高-K产品设计,并将于今年年底在两个45纳米制造工厂投入生产,计划于2008年下半年在四个工厂批量生产,届时这些处理器的产量可达数千万台。其中,即将于下半年推出的Penryn家族有6款产品,包括台式机处理器(双核和四核)、移动处理器(双核),以及服务器处理器(双核和四核)。面向更高端服务器多处理系统的处理器目前正在研发之中。
下面,我们具体来看看,45纳米工艺和增强型酷睿微体系结构将给Penryn处理器带来什么?
跟当前的65纳米工艺相比,下一代45纳米高k制程技术可以将晶体管数量提高近2倍,如下一代英特尔酷睿2 四核处理器将采用8.2亿个晶体管。借助新发明的高-k金属栅极晶体管技术,这8.2亿个晶体管能够以光速更高效地进行开关,晶体管切换速度提升了20%以上,实现了更高的内核速度,并增加了每个时钟周期的指令数。双核处理器中的硅核尺寸为107平方毫米,比英特尔目前的65纳米产品小了25%,大约仅为普通邮票的四分之一大小,为添加新的特性、实现更高性能提供了更多自由空间。同时,由于减少了漏电流,因而可以降低功耗,同英特尔现有的双核处理器相比,新一代处理器能够以相同甚至更低的功耗运行,如Penryn处理器的散热设计功耗是,双核为40瓦/65瓦/80瓦,四核是50瓦/80瓦/120瓦。
除了制造工艺带来的突破性改进外,基于增强型英特尔酷睿微体系结构的Penryn处理器家族也带来了许多全新的特性,包括:快速Raidix-16除法器、增强型虚拟化技术、更大的高速缓存、分离负载高速缓存增强、更高的总线速度、英特尔SSE4指令、超级Shuffle引擎、深层关机技术、增强型动态加速技术、插槽兼容等。
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这些新特性使得Penryn能在性能、功耗、数字媒体应用、虚拟化应用等方面得到提升,如跟当前的产品相比,采用1600MHz前端总线、3GHz的Penryn处理器可以提升性能约45%。具体细节如下表所示:
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Nehalem微体系结构:2008年出炉
Stephen L.Smith介绍说,继Penryn和45纳米高-k芯片技术推出之后,英特尔的下一代微体系结构(Nehalem)计划将于2008年进行初始投产。他还披露了有关Nehalem微体系结构的一些全新初始信息。作为英特尔第一款真正实现设计可扩充性的动态微体系结构,Nehalem的性能、功能可根据能效和不同应用领域进行动态扩充。
1)按需动态扩充能效的特性
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- 动态管理内核、线程、高速缓存、界面和功率
- 充分利用4项发布的英特尔酷睿微体系结构技术
- 同时进行多线程处理(类似于英特尔超线程(HT)技术),可提升性能和能效
- 添加了创新的英特尔SSE4和ATA指令集架构
- 出色的多级共享高速缓存,能够充分利用英特尔智能高速缓存技术
- 居于领先地位的系统和内存带宽
- 性能增强型动态电源管理
2)针对不同市场领域优化的扩充特性
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- 面向下一代英特尔处理器和平台的全新系统架构
- 可扩充的性能:利用1-8个(以上)内核,处理1-16条(以上)线程
- 可扩充和可配置特性:高速缓存容量、互连技术以及集成式内存控制器
- 面向客户端优化的高性能集成式显卡引擎
[编者按]综上所述,英特尔希望在硅片技术和处理器之间建立起良好的促进关系,在一种技术成熟后,再推出另一种技术,从而持续不断地推动摩尔定律向前发展。今年下半年,用户就能通过Penryn体验到45纳米制造工艺、增强型酷睿微体系结构所带来的价值。当然,英特尔如此快速地更新产品,各代产品之间的平台稳定性、生命周期、兼容性等问题同样值得重视。
另一方面,我们也看到,Nehalem强调“动态扩充性”设计,使得处理器定制化生产成为可能。而且,英特尔也在向对手AMD学习,如考虑集成互连技术、内存控制器等,以使得相邻各核之间建立点对点联系,这显然跟AMD在CPU内集成超传输总线、内存控制器做法相类;而集成显卡引擎的特性与AMD整合CPU与GPU的理念也异曲同工。尽管更多细节还有待英特尔进一步证实,但相信对广大OEM伙伴和用户来说,无疑是一种福音。
