Prestonia:新至强横空出世

硬件周刊

新年伊始,英特尔与AMD先后发布了各自旗下的最新桌面处理器产品:P4 2.0A GHz/2.2GHz、Athlon XP2000+,在新年之初便拉开了“芯”际争霸的帷幕。采用Northwood核心的新款P4处理器借助于0.13微米制程、512KB二级缓存两项优化设计,性能明显提升,在《电脑报》评测室的测试中表现突出。数日之后,英特尔再出重手,采用Prestonia核心的新至强横空出世。

初识至强处理器

作为服务器专用处理器,至强(Xeon)与普通消费者始终保持着相当距离,它的价格远远高于桌面个人电脑处理器,相应的支持它的主板也比普通主板要贵出许多。那么二者的性能到底有什么区别呢?
个人电脑的CPU,像早期的Pentium、PentiumⅡ等,通常都只有容量很少的半速缓存,而至强处理器全部采用全速缓存,容量一般可以达到1MB~2MB。另外,至强处理器能够支持高达64GB 的内存,是个人电脑处理器的16倍。
采用Foster核心的第一代P4至强处理器在去年5月正式诞生。英特尔此次推出的Prestonia就是Foster核心至强处理器的继任者。接下来我们就来谈谈它的主要特性。

新至强新在哪里

Prestonia核心是Northwood的改进版本,但其针脚数目与Northwood的478针明显不同,为Socket 603接口。它与先前的Foster核心不同,主要在以下三个方面具有显著进步。
0.13微米铜制程 Foster核心采用的是0.18微米铝制程,而Prestonia核心采用了更精细的0.13微米铜制造工艺。采用0.13微米制程,有助于缩小微处理器的核心面积,另一个直接好处就是工作电压的降低。由于工作电压的降低,Prestonia核心处理器的发热量将大幅减少,并降低耗电量。
512KB 二级缓存 其次,Prestonia核心拥有512KB的全速二级缓存,是原来Foster核心的两倍。从理论上讲,缓存容量的大小对处理器性能的影响是决定性的,在处理器整体架构以及实际的寻址单元并没有更多变化的情况下,增加的256KB二级缓存势必将对整个处理器的性能带来积极的影响,特别是在目前应用程序日趋庞大、数据交换更趋频繁的情况下,更大容量的二级缓存有助于提高处理器的执行效能。
超级多线程技术 这种名为“HyperThreading”的芯片技术,利用此前未曾使用于P4上的电路,使芯片可以更为有效地运转。通过它,CPU可以同时处理两种不同的应用,或者比单处理器运行单一应用的速度更快。
对操作系统而言,这使单处理器看起来像双处理器,这个效果与单芯片内的双处理器等同,英特尔在去年的技术论坛上通过3.5GHz的P4系统同时运行QuakeⅢ和4个不同的视频流展示了这项技术。现在这项革命性的技术终于率先在新至强身上得到了实际运用。具有HyperThreading的芯片虽然并不能等同于两颗处理器的作用,但它所带来的性能提升是非常显著的。

谁来撑起新至强

众所周知,P4处理器在问世之初仅仅只有支持RDRAM的i850芯片组支持,在去年年中随着P4X266、i845、SiS645等芯片组的出现,这种沉闷局面才被打破。P4至强的支持芯片组与P4桌面处理器的情况也有几分相似。
i860芯片组 它实际就是i850的进化版,可以支持Rambus公司的RDRAM内存架构。i860支持600MHz和800MHz Rambus DRAM。作为英特尔钦定的配套芯片组,i860既可以支持早期的Foster核心,也可以支持现在问世的Prestonia核心至强处理器。
Plumas芯片组 该款芯片组早在去年的Comdex Fall 2001大展上就已经露面,但是不知何种原因直到今天仍然没有正式发布。它可以看作是Brookdale(i845芯片组)的服务器版本,主要特点是具有双通道DDR内存接口,也就是说64位DDR内存必须插两条。从数据传输率来看,即使只支持DDR 200,它的双通道DDR接口也能提供3.2GB/s带宽,相当于双通道RDRAM,因此它将是一款非常具有吸引力的新型芯片组。

英特尔进入新时代

英特尔近日一共发布了1.8GHz、2GHz 和 2.2GHz三款新核心至强处理器,并且被正式命名为Xeon 1.8GHz、Xeon 2.0A GHz和Xeon 2.2GHz。上述三款处理器的每千颗单价官方报价分别为251美元、417美元和615美元。在英特尔正式发布Prestonia至强处理器当天,NEC、Dell和HP就先后推出了三款采用Xeon 2.2GHz处理器的工作站整机。
需要特别指出的是,本次发布的几款处理器产品主要是面向工作站市场,而不是服务器领域。针对服务器市场的至强处理器,英特尔计划在2002年3月才会正式发布。之所以先期推出定位于主流工作站的至强处理器,一个重要原因在于去年年底AMD刚刚发布了最新的面向双处理器系统的Athlon MP1900+。安装两个Athlon MP1900+处理器的AMD 760MP系统不但要比双P4至强组成的SMP系统要来得便宜,而且它的性能表现也可圈可点。
近几个月来,英特尔在服务器市场频频出手:去年5月,基于安腾处理器的64位系统开始投入运行;去年6月25日,康柏承诺将在2004年彻底放弃Alpha处理器,并将全部64位服务器体系产品转移到英特尔安腾架构上,而英特尔则将接受康柏转让的Alpha处理器技术;去年下半年英特尔又发动了声势浩大的“海量计算”攻势。据英特尔全球企业计算事业部首席技术官容志诚介绍,英特尔由低到高将企业计算机市场划分为5段,英特尔芯片已经覆盖整个市场:中低端工作站采用P4内核的英特尔至强处理器;高端工作站采用安腾处理器;超高密度服务器使用功耗小于10瓦的超低电压PⅢ至强;前端服务器则在今年第一季度从现有的PⅢ至强迁移到P4至强;在后端/中层服务器则64位与32位处理器并存。Prestonia核心至强处理器的推出将进一步强化英特尔在主流工作站/服务器领域的优势地位。
Prestonia至强的提前推出同时也意味着英特尔要加快向0.13微米生产工艺转换的步伐。而在问世以前,桌面处理器中的Northwood P4、Tualatin赛扬与低端服务器中的PⅢ-S均已采用0.13微米制造工艺。

结语

超级多线程技术的正式运用,0.13微米制程的成功转向是Prestonia处理器留给我们最为深刻的两个印象。透过这一系列不寻常的表现,我们分明看到,处理器巨人英特尔居安思危,正在朝着巩固自己霸主地位的目标迈出更为坚实的步伐。