462接口历代速龙处理器
2003年9月,AMD推出了首款K8架构64位处理器,这也预示着64位时代的到来,同时这也预示着属于32位处理器K7架构时代的结束。2005年K7架构处理器正式停产,这也正式宣布了32位K7架构时代的终结。
K7架构虽然在功耗的表现上并没有超过同期的Intel奔腾III处理器,但在性能上已经与对手打成了平手。再凭借着价格和“作弊”(毒龙破解成速龙),AMD一举成为了桌面级处理器的领导厂商。
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“高主频就是高性能”,现在看来这是一个多么可笑的问题啊。没错,由于工艺制程和架构设计等问题。高主频已经不再是高性能的代名词。但这一看起来人人皆知的错误概念在2000年可是高性能处理器的代名词。主流级别处理器也正是沿着这一思路进行更新的。而“高主频就等于高性能”一直到K8架构的出现,才正式将这一神话终结。我们接下来回顾的这一代架构——NetBurst便是笼罩在“高主频等于高性能”这一“神话”下的产物。
因为AMD K7架构的大获成功给Intel敲响了警钟,一向凭借垄断市场来发展的业界老大也感受到了身边的威胁。为了尽快摆脱AMD K7架构的影响。Intel决定推出一款超高性能的处理器,从而将AMD的成功扼杀。作为提升处理器性能的最有效也是最简单的手段,尽可能的提高主频被Intel列为了下一代处理器的首要位置。于是NetBurst在这种大背景下诞生了。
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NetBurst首代核心Willamette
2000年11月,首款采用NetBurst架构处理器诞生,核心代号为Willamette,默认主频为1.4GHz。由于Willamette采用了与奔腾III完全不同的设计,因此Intel决定将Willamette进行重新命名,于是一个新的品牌由此诞生,这就是统治市场长达5年之久的奔腾4处理器,而NetBurst架构的市场统治时间更是长达8年。恐怕这一纪录在未来很难被打破了。
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采用423接口的Willamette奔腾4处理器
NetBurst架构除了统治市场时间长,同时还是横跨工艺次代最多的架构。在NetBurst架构成为市场主流的年代。期间经历了0.18微米,0.13微米,90nm,和65nm四个工艺代。在Intel转入Tick-Tock策略之后,横跨四个工艺次代的架构也成为了历史。所以说NetBurst架构还是一个创纪录的产物。
早期的Pentium 4处理器采用的是0.18微米制造的Willamette核心,为了能够提供足够的带宽,Intel设计了全新的Socket 423接口,此时的CPU前端总线已经到达了当时惊人的400MHz,不得不说Socket 423接口的奔腾4处理器是当时的典范。不过随着处理器主频的逐步提升,423接口的局限性越来越明显,它严重制约了奔腾4处理器的主频提升。为了能够突破2GHz主频,Intel不得不放弃了Socket 423接口,启用了全新的Socket 478接口。
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Socket 478接口
这一时期采用了Willamette核心的奔腾4处理器虽然主频得到了提高,达到了2GHz主频,且在性能上也重新压制了AMD的K7架构速龙处理器。但其市场表现力却非常糟糕。一方面是奔腾4处理器过高的主频带来了较高的发热,另一方面是Intel推广昂贵的Rambus内存让消费者难以接受。所以在这一阶段奔腾4看似取得了成功。而实质上却并未达到Intel预期的结果。
Willamette核心的主频虽然已经达到了2GHz,并力压AMD的K7架构处理器,但其表现力并没有达到Intel的预期。为此更高主频的核心Northwood被推上了舞台。这款核心使用了更先进的0.13微米制造工艺,并且保持了Willamette的20条流水线设计,还在后期版本中首次引入了超线程技术。随着主频的逐步攀升,处理器的前端总线频率也随着水涨船高,最终版本的前端总线频率已经达到了800MHz,最终成为了当时桌面级的最强者。
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Northwood核心照片
在吸取了Willamette核心因受到Rambus内存价格过高而无法进行市场推广的经验教训。Intel取消了Rambus内存的限制,加入了对DDR内存的支持之中。同时Socket 478接口的应用也让处理器摆脱了主频的限制,Intel终于将奔腾4的主频推上了3GHz以上的高度。 早期的Northwood奔腾4处理器为了能够力压AMD的产品,除了将主频进行提升外,还将二级缓存容量进行了翻倍。从256KB增加到了512KB(晶体管数量从4200万增加到5500万),为了能够降低功耗还使用了0.13微米先进制造工艺。但新的Northwood奔腾4有一个较为严峻的问题。那就是上市没多久就被放弃的Socket 423平台无法进行升级。为了照顾老用户,Intel推出了一个能够让Socket 423主板使用Northwood处理器的转换器。
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