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IDF总结篇:新工艺 新技术 新概念

  【编者按】2009年秋季英特尔信息技术峰会(IDF)于9月22-24日在美国旧金山的马士孔尼会展中心(Moscone Center West)举行。为期3天的2009秋季IDF将展出英特尔及其众多合作伙伴在移动互联网、笔记本电脑、桌面平台、消费电子、嵌入式、视觉计算、云计算、数据中心等多个领域的最新科技。IT168 2009年秋季IDF报道团队将带您一起直击现场。


IT168专题报道,敬请关注

  【2009秋季IDF报道】IDF这种专属于某一领军厂商的会议,能够准确精准地给业界伙伴、用户勾画出未来1年内的远景,更便于下游厂商准确跟进Intel的步伐,而且有大量媒体的参与报道,这些方向性观点会也都能被宣传放大;另外对与会者,不管是媒体还是相关下游厂商,不免也油然而生一种赞叹敬服的感觉,进一步巩固厂商领军者的形象。


顶尖的工艺:追赶摩尔定律

  商业市场上以成败论英雄,Intel凭着持之以恒的维持着世界顶尖的工艺制程和产能,并在技术发展上采用了非常独特的线路,才达到了今天的成就。目前,根据Intel执行的Tick-Tock战略,Intel的工艺制程将会在每两年更新一代,而其处理器架构亦然。采用45nm工艺制程的Penryn在2007年发布,而其工艺不变架构更新的45nm Nehalem则于2008年出现,现在,到了2009年,Intel给我们带来了采用32nm工艺的处理器,代号为Westmere。


32nm Nehalem架构:Westmere,2009年
32nm Sandy Bridge架构:Sandy Bridge,2010年
22nm Sandy Bridge架构:Ivy Bridge,2011年
22nm Haswell架构:Haswell,2012年
  实际上,在2009秋季IDF之前,32nm的处理器的工程样品就已经送到各大媒体手上了,就是下面这个六核心的桌面处理器:


32nm Westmere:桌面版本Gulftown,六核心Core i7(或会叫做i9)

  由于Nehalem和Penryn相比,在架构和微架构上进行了大改进,因此根据Tick-Tock战略,Nehalem的下一代Westere就基本上是制程的进步——从45nm改进到32nm,微架构方面不会有大的变化,只是进行小规模的优化。


Intel High-k Metal Gate晶体管,45nm采用的称为第一代,32nm将会是第二代


32nm处理器:Westmere
 

然后介绍了下一代服务器处理器平台:Westmere-EP,这个新的平台采用了32nm制程,也就是第二代High-K 金属栅极晶体管技术,45nm属于第一代,未来的22nm将属于第三代
 
  可以看出,面向服务器市场的Westmere将会有三个系列:单路、双路和多路,我们已经知道双路Westmere叫做Westmere-EP,单路则是Clarkdale,多路系列或许会继续叫做Westmere-EX?Westmere-EP将会是Xeon 5800系列。
 

Westmere:新增AES指令集

  除了工艺进步、核心增加之外,Westmere比较重要的一点是增加了一个专为AES设计的指令集,AES:Advanced Encryption Standard,高级加密标准,常用的加密算法之一。AES指令集仅仅增加了7条指令集,而在加密性能上得到了很明显的提升(见后)。

AES加密和加密处理
  AES加密处理对输入的128位明文,使用加密的密钥通过有限次的迭代运算(每一次称为一轮:round)最终得到128位的加密块。解密遵循相反的过程,迭代次数一样,但是需要“解密密钥”而不是加密的“密钥”。在每一轮加密解密中都使用不同的阶段密钥,由原始密钥通过密钥序列算法生成。AES的标准密钥分为128,192和256位,各自对应的迭代次数为10、12和14轮。

  Intel的AES增强指令集包括了下面7条指令,分成两部分:

Carry-less Multiplication Instruction(无进位乘法指令):
  一条单独的无进位乘法指令(Carry-less Multiplication):PCLMULQDQ,一次可以处理两个64位宽度的数据。不进位乘法是实现GCM(Galois Counter Mode)的重要部分。GCM 是对称加密算法分组密码的一种工作模式。分组密码工作模式可以分为加密模式、认证模式和认证加密模式等。GCM模式为认证模式的一种,提供认证和加密两种功能。GCM在IEEE 802.1ae标准、IPsec(RFC 4106)、P1619存储标准和SPoFC(Security Protocols over Fiber Channel,ISO-T11的一个标准)中都有应用。
AES Extension Instructions(AES扩展指令):
  两条AES加密迭代加速:AESENC和AESENCLAST
  两条AES解密迭代加速:AESDEC和AESDECLAST
  两条密钥序列生成:AESIMC和AESKEYGENASSIST


Westmere-EP的RSA加密性能具有41%的提高,而AES加密性能则具有12倍的提升,未来的计算机会变得更加安全

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