走进“芯”时代──2002年核心硬件产品展望
硬件周刊
回眸2001,IT业界的不景气丝毫没有掩盖硬件产品的亮点。英特尔推出了划时代的2GHz P4处理器,AMD大力推崇性能至上的Athlon XP,芯片组市场则群雄逐鹿,矽统凭借SiS645和745东山再起,威盛几经波折,祭出KT266A捍卫Athlon平台,在i845D和Northwood即将双箭齐发之时,DDR终于蓄势而发,一统江湖,占据主流地位。那么明年的核心硬件市场将会有哪些主角登场呢?
CPU篇
英特尔
英特尔(Intel)在2002年的重点产品是Northwood内核的P4,和以往的Willamette内核不同的是,Northwood P4(代号为P4N)采用了0.13微米制造工艺、铜互连技术和双倍的L2 cache(512KB)。更精细的工艺有助于降低生产成本、降低功耗、容纳更多的晶体管,让晶体管可以运行于更高的频率。在2001年的秋季IDF(英特尔开发者研讨会)上,英特尔就展示过运行于3.5GHz的P4N处理器。不过让人感到奇怪的是,即使是在英特尔最新的第50周产品发展蓝图中,我们也没有看到英特尔会在明年推出3.5GHz频率的P4计划,估计3.5GHz很可能会是P4架构中采用0.13微米制造工艺所能够实现的最高频率,如果我们看到该产品的话,也就意味着英特尔即将转用0.09微米制造工艺了。
英特尔将会在今年第2季度起,引入支持533MHz FSB的P4N处理器,频率为2.26GHz以及2.4GHz。第3季度则会推出更快的2.53GHz P4N。400MHz FSB的P4N会继续推出,例如第3季度就会有2.50GHz的版本。第4季度的最高档产品尚未决定,估计会是533MHz FSB的2.66GHz和400MHz FSB的2.6GHz。
P4W:Willamette内核 P4,使用0.18微米制造工艺,铝连接,256KB二级缓存,采用Socket478架构或者Socket423架构,属于第一代的P4。
P4N(新产品):Northwood内核P4,使用0.13微米制造工艺,铜连接,512KB二级缓存,采用Socket478架构,属于第二代的P4。
Celeron-C:Coppermine内核Celeron,使用0.18微米制造工艺,铝连接,128KB二级缓存,采用Socket370架构,属于Coppermine内核PⅢ的低端产品。
Celeron-T:Tualatin内核Celeron,使用0.13微米制造工艺,铜连接,256KB二级缓存,采用Socket370架构,属于Tualatin内核PⅢ的低端产品。
Celeron-W(新产品):Willamette内核Celeron,使用0.18微米制造工艺,铝连接,128KB二级缓存,采用mPGA 478封装方式,属于Willamette内核 P4的低端产品。
超微
按照超微(AMD)原来的产品计划,应该是在2001年12月推出1.66GHz的Athlon XP 2000+,但是对于AMD来说,由于把TPI概念推动得非常成功,这种产品型号数字上的争风吃醋已经不是目前最紧迫的问题了,因此已经决定把1.66GHz Athlon XP 2000+延迟到2002年1月份发布。同期发布的可能还会有1.733GHz的Athlon XP 2200+。上面这两个产品都是Palomino内核的,使用0.18微米制造工艺,铜连接技术。
Thoroughbred:如果顺利的话,AMD会在第1季度发布使用0.13微米制造工艺的新K7内核:Thoroughbred,目前看到计划发布的产品有1.73GHz(PR 2400+),估计还会有较低频率的版本一起发布。到了今年第2季度的时候,AMD将会推出1.8GHz(PR 2600+)的Thoroughbred(有可能将FSB提高到166MHz)。同期,AMD还会有Appaloosa内核的0.13微米制造工艺Morgan处理器,这也是非常值得关注的产品。
Barton:在2002年下半年,AMD将会发布应用SOI(硅连接)晶体管结构的Barton内核处理器。Barton和Thoroughbred一样都是采用0.13微米制造工艺,但是采用SOI技术后,能够提升25%时钟频率、降低CMOS电路60%功耗,相信这会有助于AMD与英特尔的时钟速度竞赛。根据我们目前看到的蓝图来看,如果是PR 2200+,Bartond的功耗只有25W,而Thoroughbred PR2200+则是35W,差距是40%。
ClawHammer:在2002年第4季度,AMD将会推出第八代处理器──ClawHammer。ClawHammer使用0.13微米制造工艺,完全支持英特尔的SSE2指令集,发布时的最高频率估计有2GHz,按照AMD目前的TPI规划,PR值应该是3400+,性能相当出色。
威盛
威盛(VIA)今年的处理器产品发展计划如果顺利的话,我们将会在2002年上半年将看到C5M、C5N系列处理器。这此都属于C5微架构;到了下半年,就会有新的C5X微架构处理器:C5X、C5XL。
C5M:和现有的C5C差不多,代号是EZRA-T,和EZRA一样是800MHz(6X133MHz)起步,提供800/850/866/900/950/1000MHz的产品供选择,使用0.15微米制造工艺,铝连接技术,晶体管闸门宽度为0.13微米,支持MMX、3D Now!指令集。EZRA-T和EZRA的区别在于EZRA-T增加了一个on-die的测温器。
C5N:开发代号是Nehemiah,完全采用0.13微米制造工艺,铜连接技术,内核电压是1.2V。C5N的芯片面积为72平方毫米,比0.15微米制造工艺的EZRA(52平方毫米)大了将近44.23%的面积,主要是二级缓存增加了3倍,达到256KB;支持SSE指令集。C5N将会提供900/950/1000/1100/1200MHz等数个工作频率的产品,预计推出日期为明年的第2季度。
C5X:C5X比威盛现有的处理器架构会有很大的性能提升。Centaur(威盛目前负责设计CPU的团队)以往设计的处理器虽然都整合了一枚FPU(浮点处理器),无奈的是这枚FPU运行的频率其实只有整体时钟频率的一半,C5X的浮点处理器已经被重新设计,而且是运行于全局时钟频率一样的速度,浮点性能自然有了极大的提升。C5X预期频率为1.1GHz~1.3GHz。
主板芯片组篇
英特尔
英特尔在2001年推出颇受争议的i845芯片组,差一点丢失了P4芯片组的大好市场份额,之后英特尔调整了一些重要的芯片组产品计划。在今年年初,即1月8日,英特尔同时发布Northwood核心的P4处理器和i845D芯片组,提供全新的P4 DDR平台。今年还将会推出新桌面平台芯片组i850的533MHz FSB版本Tehama-E;i845 B0的533MHz版本Brookdale-E,它使用ICH4,支持USB2.0。Brookdale-G是845 B0-stepping的图形内核整合版本,支持400MHz FSB,支持USB2.0,而Brookdale-GL为i845 B0的整合显示芯片版本,支持400MHz FSB,支持USB2.0,不提供额外的AGP插槽,对应产品是Celeron-W。
在工作站、服务器方面,0.13微米XEON会继续沿用i860芯片组,到今年第4季度的时候,可能还会有代号Placer的新XEON芯片组来支持AGP 8×、533MHz FSB、DDR内存。其他入门级别的工作站平台会有P4 + i850/Tehama-E的搭配,到了第4季度,就会有代号Granite Bay的芯片组,支持AGP 8×、533MHz FSB和DDR内存。
对应McKinley的芯片组是i870,最高可以支持256路McKinley并行处理。i870将会使用 “可缩放节点控制器”(SNC)。i870能够支持若干个SNC,每个SNC对应4个CPU。在采用双通道方式的情况下,每个SNC芯片都能支持4条DDR内存,总共128GB。各SNC芯片之间通过一枚HUB芯片连接,连接带宽为3.2GB/s,使得64位处理器更能发挥强大的功效。
威 盛
威盛的芯片组产品在用户中的口碑一直都不错,而且产品线非常丰富,价格也比较便宜。我们可以从2002年威盛芯片组一览表中了解到VIA今年的主要芯片组产品。(见表)(图1)

矽 统
矽统(SiS)最近已经推出了SiS645的A2版,内存带宽性能测试结果略有提升。在SiS645 A2后,还将推出SiS646和SiS746。SiS646正式支持533 MHz FSB,使用新的南桥芯片,支持ATA133、IEEE1394,符合PC2001规范。SiS746的情况和SiS646相当,支持ATA133等改进的I/O标准。这两套芯片组都还属于小修小补,真正的换代产品应该是下面的SiS655和SiS755。
SiS655:支持AGP 8×总线、DDR333内存;配合SiS962南桥,提供USB2.0、ATA133以及IEEE1394的支持。南北桥之间采用MuTIOL Media I/O总线连接。预计在今年第2季度完成工程样品,今年第3季度正式量产。
SiS755:在AMD处理器支持芯片组方面,SiS将会推出支持Hammer处理器的SiS755芯片组,提供AGP 8×、DDR333的支持;配合SiS962南桥,提供对USB2.0、ATA133、IEEE1394的支持。预计在今年第2季度完成工程样品,今年第3季度正式量产。
SiS660:在整合芯片组方面,SiS今年将会推出SiS660芯片组,配合SiS962南桥,具体细节不详。预计在今年第2季度完成工程样品,今年第3季度正式量产。
SiS962:在南桥芯片组方面,SiS962芯片组将引入MuTIOL 800总线,和北桥之间的数据传输速度可以达到800MB/s,较目前SiS961的 MuTIOL 533快50%。SiS962将会支持USB2.0、3个1394A接口、双ATA-133通道、6个PCI master插槽、6个USB1.1接口、整合MAC、音频、ACPI 1.0b、I/O APIC、PC2001、整合LPC。SiS962将会在今年2月完成样品,今年5月量产。接下来,SiS将会推出SiS963南桥芯片,与SiS962不同的是,SiS963使用的是MuTIOL 1G总线,和北桥的连接速度可以达到1GB/s,比目前的SiS961快一倍。SiS963的其他特性和SiS962基本相当,但是整合了ADSL网络能力。SiS963将会在今年第3季度完成样品,今年第4季度量产。
扬 智
扬智(ALi)在2001年的发展并不够理想,主要是前段时间的产品本身存在一些问题,相信到2002年会有所转机,从以下的芯片组发展计划中我们也可以看到扬智将带来为数不多的新产品:
1.北桥发展计划
M1672将支持P4处理器,也提供对DDR333和AGP 4×的支持,不同的是1672芯片集成了Trident XP图形核心,样品将于2002年第1季度展示,正式量产需要到第2季度。而M1681和M1672相比将支持AGP 8×,它使用Hyper Transport作为系统南北桥的连接技术,样品将于今年第2季度展示。扬智推出的AMD Hammer支持芯片组M1687支持DDR333和AGP 8×,采用Hyper Transport南北桥连接。而同样另一款Harmmer支持芯片组M1688将支持AGP 8×,整合图形核心。
2.南桥发展计划
在南桥芯片组计划中,M1563将采用Hyper Transport技术,支持USB2.0规范,提供6个USB接口,支持ATA133和AC-Link终端,集成音卡、Modem和10/100M网卡,支持HomePNA 2.0/1.0功能,还将支持SONY Memory Stick接口,这枚超级南桥芯片将于于今年的第1季度量产。M1564与M1563不同之处在于该南桥首次加入了由英特尔提出的Serial ATA IDE接口规范,但该芯片的量产时间目前还未明确。
ATI及NVIDIA
ATI和NVIDIA开发芯片组在2001年成为了业界关注的热点之一,那么今年这两个在显示芯片市场的老对手会有什么动向呢?毕竟芯片组不是这两家公司的强项,所以我们得到的消息也不完全。ATI将会发布A4和A4-K芯片组,前者支持P4,后者支持Athlon,两款芯片组都支持DDR333内存,并整合了RV250图形内核,搭配ALI的南桥芯片,主要针对的是玩家市场而非主流市场。NVIDIA将会在第2季度发布新的整合芯片组Crush17/18,细节不明。
显示芯片篇
NVIDIA
NVIDIA将会在2002年第1季度发布NV17和NV25。NV17和NV25都是NVIDIA在NV20基础上的全面修订版本,前者具备2条渲染流水线,后者则和NV20一样,都是4条渲染流水线。
NV17将支持DirectX8.1的可编程顶点1.1、像素效果器1.1,具备大幅度改进的视频回放引擎(从规格上看,比竞争对手的所有产品都要出色),改善闪存架构和多头输出技术。NV17会衍生出以下三个型号:GF4 MX420(128bit SDR显存总线)、GF4 MX440(128bit DDR显存总线)、GF4 MX460(128bit DDR显存总线)。NV25和NV17相类似,只是出于市场分区的不同考虑对某些功能予以了增减。
ATI
ATI将会在今年3月份发布RV250,具备4条流水线,每条流水线有3个贴图单元,更高的运行频率,提供可编程顶点/像素着色器、支持TruForm(N-Patch)、改善的几何处理单元、Temporal Filtering(拖边现象过滤)。至于传闻中说ATi会在今年发布R300就要视微软方面的DirectX9何时发布了,乐观估计是9月份。
其他公司
Matrox没有什么动静,现在有一些非官方的流传消息,但目前还没有官方正式公布的蓝图;而对于已收编于威盛旗下的S3,将于2002年发布样本的Colombia显示芯片具有4条渲染流水线,每条流水线提供两个贴图单元,内核时钟频率为300MHz,具备先进显存控制器;Bitboys的加工方Infineon在2001年出现严重的财务问题,曾经传出将停掉eDRAM的研发计划,如果是这样的话,Bitboys的XBA架构实现就很困难了。