cpu构架历史 - 图文(7)

2020-04-14 03:19

北桥制约着酷睿架构性能的发挥

从性能和功耗两个方面的表现来看,酷睿架构看似已经完美了。但Intel深刻的了解到,前端总线已经成为了制约处理器性能发挥的最大瓶颈。因为沿用了NetBurst时代的前端总线概念。受前端总线频率制约,酷睿架构在内存控制能力上始终要弱于AMD一些。也正是如此,AMD才能凭借老的K8架构与酷睿架构抗衡很长时间。虽然二者性能差距不小,但AMD还是凭借着超低价格挺了过来。如此看来,前端总线已经到了淘汰的边缘。 在酷睿架构时代,我们没能看到超线程技术的身影。这主要是Intel发现多线程的应用并没有达到预期的水平。此外因NetBurst架构性能的影响,超线程技术也并没有发挥出真正的实力。考虑再三Intel决定将这一技术从Core架构上拿了下来,等到一款性能达到一定高度时,再选择超线程技术的回归。总体而言,Core架构是一款非常成功的设计,让Intel重新夺回了性能王者的桂冠,同时也挽回了NetBurst架构表现不佳的面子。虽然目前的市场已经被Nehalem架构产品占据,但Core架构依然没有离去,作为LGA775接口的最后舞者。这一架构要到2011年结束时才正式离开舞台。从这一点来看,Core架构算得上是十分成功的。

2006年的双核大战激战正酣,竞争对手突然变换打法,将新产品酷睿投入了战场。这让AMD始料未及,立刻被对手打得人仰马翻。不得已只得将旗下的K8架构产品全线降价,用低价格迎战对手的高性能。此战法果然奏效,立刻就为AMD迎来了无数的掌声。可惜好景不长,对手也将新品的价格进行了下调,并且加速了产品的更新速度。这一下AMD真的是招架不住了,急需新的救兵前来帮忙。就在这种大背景下,被推迟了一次又一次的K10架构处理器诞生了。

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K10架构采用了原生四核设计

K10架构可谓生不逢时,先是AMD因收购ATi陷入了资金短缺的困境中,而后是竞争对手连续发力,在K10发布的前不久,Intel正式发布了首款45nm工艺处理器酷睿QX9650。此时的AMD处理器因45nm工艺尚未完成,依然停留在65nm工艺时代。就在这种万事皆没有准备好的大背景下,K10肩负着帮助AMD翻盘的任务上了前线。这样来看AMD有些赶鸭子上架的感觉。

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K10架构AMD启用了新的品牌Phenom(羿龙)

K10架构AMD启用了新的品牌Phenom(羿龙),并首次将三A平台概念引出。第一代3A平台代号蜘蛛。即K10架构处理器,7系列芯片组和ATI Radeon HD 3800系列显卡三大产品。

赶鸭子上架的K10架构相比K8架构还是有很多改进的。首先65nm工艺的K10架构是为原生四核而设计,所以并没有任何一款双核产品。之后的速龙7750/7850均是屏蔽两颗核心而来。新的架构还将K8架构的1*128 bit模式存储器控制器转换为了2*64 bit模式,也就是将储器控制器拆分成为了两个,将内存的控制能力进一步加强。此外HyperTransport总线也升级为3.0规格,总带宽提高到20.8GBps。共享三级缓存概念也是首次加入进处理器中,用以提高处理器的使用效率。由此看来,重大改进的K10架构足以打败Core架构了。

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早期Phenom四核因为出现了Bug性能表现并不理想

然而理论归理论,现实归现实,早期的K10架构Phenom四核处理器因为出现了TLB错误,造成了处理器主频无法提高,从而严重影响了性能。据了解,有问题的B2核心Phenom处理器2.3GHz仅相当于解决问题后B3不仅处理器的2.0GHz性能。此外,因为工艺制程的原因,早期K10架构处理器的功耗也出现了严重问题。两个问题叠加在一起,让早期K10架构并不能打败Core。一直到了B3步进处理器的TLB错误解决,才勉强能与65nm工艺Core架构竞争。曾经令AMD扬眉吐气的至尊FX系列处理器也就此完结。

当然早期Phenom也不是没有优点。因为采用了与AM2通用的AM2+接口,用户完全不用更换主板就可以实现对新处理器的支持。所以可以做到零成本升级,在这一点上还是吸引了不少用户。此外,新提出的三核心概念也要比双核处理器更加吸引人。虽然在性能上有着严重问题。但不管怎样AMD还算是勉强抗住了Intel的攻势。

第一代K10架构处理器的高功耗,低效能和TLB错误令AMD很是头疼,虽然之后解决了最严重的TLB问题,但高功耗的帽子却一直没有被摘掉。恰在此时,AMD与IBM合力研发的45nm工艺还出现了问题。这一度让Intel酷睿成为了45nm市场中唯一的选择,也一度造成45nm酷睿的价格疯长。

2008年,AMD宣布45nm SOI配合沉浸式光刻技术有了重大突破,这意味着AMD也将迈向45nm工艺。随之2008年底,AMD首批45nm工艺Phenom II X4 940/920正式上市,从而打破了Intel的一家垄断。但这距离Intel拿出第一款45nm工艺处理器已经过了1年的时间。

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45nm工艺Deneb核心

45nm工艺Phenom II处理器依然为K10架构设计,但在原有基础上进行了改进。将三级缓存容量提高到了6MB,同时整合了DDR2内存控制器与DDR3内存控制器,具备了对DDR3内存的支持能力。(首批Phenom II X4 940/920不支持DDR3内存)除此之外,还将65nm工艺中几乎废弃的Cool 'n Quiet技术再次进入,令CPU的功效比大幅攀升。

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