霸主的盛会──2003年秋季IDF技术报道
整机外设
作为业界技术的倡导者和领导者,英特尔公司每年都会在世界各地开展技术论坛(Intel Developer Forum,简称IDF,英特尔开发者论坛),以发布计算机领域的新技术和新规范。今年的秋季IDF于9月16~18日在美国圣荷赛举行,此次盛会将影响到未来一到两年甚至更长时间内硬件技术的发展趋势。
PCI Express箭在弦上
其实早在2001年的春季IDF上,英特尔公司已经宣布要用一种新的总线技术取代PCI总线,并称之为第三代I/O总线技术(3rd Generation I/O,也就是3GIO),而包括英特尔、AMD、DELL、IBM等20多家业界领导公司都加入了PCI-SIG(PCI利益集团),并在2002年把3GIO正式命名为PCI Express。
从技术上讲,一个PCI Express连接可以配置为×1、×2、×4、×8、×12、×16或×32的数据传输通道模式。×1的通道能实现单向312.5MB/s的传输带宽,而×32通道连接在理论上就能提供高达10GB/s的传输带宽。但PCI Express的时钟频率是由内嵌的8b/10b编码来实现的,其处理过程需要附加时间,所以会造成一些延迟,实际的传输带宽大概是8GB/s(单向×32通道模式)。这比现今主流的PCI-X和AGP连接速度要快得多。
作为新一代数据传输总线,PCI Express ×16模式最早将在英特尔和各厂商力捧下迅速取代现有的AGP 8×,NVIDIA和ATi已于今年的春季IDF已表示支持PCI Express并将推出对应的显卡芯片。
NVIDIA和ATi在未来的NV40与R420的芯片设计中完整加入对PCI Express的支持,所以显卡厂商可以很轻松地将AGP 8×接口转换到PCI Express,同时这也加速了PCI Express显卡的上市时间,PCI Express ×16对比AGP 8×在传输带宽上有绝对的优势,但最终表现会如何呢?NVIDIA方面的资料称PCI Express ×16接口要比AGP 8×至少快10%。在此我们顺便关注一下即将推出的GPU:NVIDIA表示明年将推出的PCI Express芯片包括初期的NV40X、NV36X、NV42和NV43,中段有NV45和NV41取代NV40X和NV36X;ATi方面,R423、RV423和RV381将为初期的产品,R450和RV450将于明年中抗衡NV45和NV41。
除了众多的优点外,PCI Express也有缺点:从目前的资料来看PCI Express ×16可为显卡带来75W的电源供应,所以PCI Express对主板的电源需求更为严格,需要最低300W的电源支持。而且已经可以肯定75W的电源供应对GeForce FX5900和Radeon 9800来说也并不足够,这将给不少用户在升级时带来困扰。
除了显示卡外,PCI Express也将广泛用于其他硬件设备的连接。在笔记本电脑方面,PCI-SIG为未来的笔记本电脑设计提交了低耗电量版的PCI Express标准,而英特尔也透露出更多支持PCI Express的芯片组,其中包括用于笔记本电脑的Alviso-GM芯片组。PCI-SIG发言人表示新标准的制订将能帮助笔记本电脑实现更长久的工作时间,而其中移动版显卡的低耗电量设计是最为主要的议题。
应用PCI Express的产品可于2004年陆续推出,同时PCI Express也是未来的标准总线架构,由于它不能向后兼容PCI总线使用,但初期用户一定会在PCI Express主板看到几条PCI插槽作过渡作用(如PCI取代ISA时一样),AGP插槽则肯定于明年被PCI Express ×16取代。
而在家用平台上,传输带宽达8GB/s的PCI Express ×16和500MB/s的PCI Express ×1将会率先获得应用,如前文所提到的那样,PCI Express ×16对应未来的显卡实现更高的图形性能,而PCI Express ×1则主要适用于低传输带宽的设备。
Prescott延期
针对AMD推出的Athlon64 FX,英特尔在这次秋季IDF上已推出他们的Pentium 4 EE(Extreme Edition)处理器。作为目前桌面处理器的延续,Pentium4 EE的起始工作频率为3.2GHz,Socket478接口,800MHz FSB,512KB L2 Cache,2MB L3 Cache,0.13微米制造工艺,支持超线程,可在目前的i865/i875主板上正常工作,计划可于未来一到两个月内上市,新品依然主供高端个人电脑用户,主要面对的对手是Athlon64 FX。
和拥有1MB L3 Cache的 Xeon一样,2MB L3 Cache令依然基于Northwood的P4晶体管数目从5,500万激增到1.8亿个,虽然这个数目依然要低于Prescott的1.25亿个,但初期应付Athlon64 FX,Pentium4 EE似乎已有绝对的把握。
英特尔表示Pentium4 EE初期只会以OEM(散装)形式供应市场,从32位平台性能上来说,Pentium4 EE的确有绝对的机会完全击败AMD现有的Athlon64 FX,但售价可能偏贵(这也是英特尔的一贯作风),估计Pentium4 EE可在10月底到11月初上市,盒装产品将在明年面市,千颗处理器单价预期为740美元。Pentium4 EE毫无疑问只会作为过渡性质的产品,但其市场演示居多的作用无疑已严重影响Athlon64 FX的潜在客户。
对于未来真正的主角──Prescott来说,由于功耗很大(约103W)将不能在现有的i865/i875主板上使用,而英特尔现在也正在为Prescott改良设计以降低功耗。虽然生产工艺有所改进,但是性能提升的同时往往会增加工作频率和更多的晶体管,从而增加的发热量问题依然难以得到完美解决。在未来从0.09微米到0.065微米制造工艺的转换中,功耗增大的问题预期将更加突出。正是因为这个原因,根据官方的资料显示Prescott的推出时间将推迟到今年12月3日,起始频率为2.8GHz、3GHz、3.2GHz和3.4GHz。同时相对于AMD来说,英特尔未来很长时间内都不会在桌面市场启用64位处理器。
迷你主板新生代──BTX
英特尔在第一天的IDF会议中透露了其全新的BTX(Balanced Technology Extended)系统架构的设计概念,该架构今后将取代现有的Micro-ATX,主要市场目标为未来体积小但高性能的个人电脑,就像现在的迷你主机一样。英特尔重申其BTX主板较威盛现有的Mini-ITX拥有更强大的性能。BTX主板在不牺牲多少性能的前提下能做到最小的体积,得益于PCI Express和串行ATA等技术的应用,同时对于机箱内的散热系统提出了严格的规范要求。从中不难看出,凭借英特尔的推广能力,BTX架构的主板将是未来非常值得关注的产品。
另外一个值得注意的消息是在威盛和矽统获得英特尔授权的同时,正努力进军主板芯片组市场的厂商──NVIDIA很可能获得英特尔的授权,开发支持英特尔处理器的nForce5芯片组。在明年英特尔推出LGA755(SocketT)架构的Prescott处理器的同时,大家除了可以看到威盛、矽统等传统芯片组厂商推出相应产品外,相信看到NVIDIA的nForce5也不会感到意外。
相对于AMD的CPU,英特尔的处理器对内存带宽的需求更大,这从i865/i875芯片组中正式引入Dual DDR技术就可知一二,而市场上第一款支持双通道DDR技术的主板芯片组生产厂商正是NVIDIA,但毫无疑问这个技术用在nForce2上显得有些浪费(AMD处理器并不需要非常高的内存带宽)。相反若NVIDIA能获得英特尔的授权而生产支持英特尔处理器的双通道DDR主板芯片组的话,就能吸引到更多的客户使用英特尔的CPU。而且AMD将K8市场目标放在明年,英特尔吸纳NVIDIA绝对不是一件坏事。NVIDIA需要给英特尔交纳授权费用,英特尔在推动处理器市场的同时又有一笔不错的收入。相对而言,英特尔在芯片组市场的霸主地位难以撼动,倒是ATi或许可能以RS300在整合图形市场以良好的性价比迅速做大,但NVIDIA的加入无疑可牵制对手。
延续移动的革命
在IDF上,英特尔演示了下一代移动处理器Dothan的样机系统,但同时也确认该处理器将于今年第四季开始交付合作厂商,明年第一季才会正式推出。起始型号为1.7GHz、1.8GHz。
可搭配现有Banias和Dothan的855GME芯片组已在这次IDF上正式推出。新芯片组在原855GM的基础上加入对DDR333内存的支持,EG2图形核心现在可让用户自行调节工作频率(200MHz/250MHz),相对于原有芯片组来说,855GME全新的Display Power Saving Technology(DPST),在不需任何特殊液晶面板搭配的前提下有效节省25%(5W到3W)的耗电量,这将令基于迅驰体系的笔记本电脑持续使用时间更长!在无线网络方面年内迅驰平台将加入对802.11a/b,802.11b/g无线网卡的支持,与802.11b相比,802.11a及802.11g带宽可达54Mbps,除了集成在笔记本电脑、PDA、手机等设备中外,还将被集成到诸如打印机、DVD、游戏机、MP3等产品中,其功能也将进一步增强。
英特尔同时确定下一代迅驰技术的研发代号为Sonoma,其中包括Dothan、Alviso芯片组和Calexico 2无线网卡,Alviso可支持PCI Express、双通道DDR2,集成EG3图形核心,搭配ICH6-M南桥可实现4个串行ATA设备,支持千兆网卡、Azalia音效和ExpressCard。Calexico 2初期只支持802.11a/b/g,未来的增强版本将支持802.11i和CCX无线数据保密技术。可以看出,从今年的第四季度开始,目前市场上的迅驰笔记本电脑将有较大的价格跌幅,对于准备购买笔记本电脑的朋友不能不说是一件好事。
DDR2时代即将来临
从整体上看,所有内存芯片均将于明年过渡到DDR2内存,像从SDRAM转换到DDR一样,DDR到DDR2相信会经历一段短时间的过渡期,而所有支持未来Prescott对应的主板均采用双通道DDR和DDR2兼容的内存搭配方式。本次秋季IDF上,现代等内存芯片厂商在场均展示出各自的DDR2内存工程样板,而现代表示可于今年11月开始量产。
DDR2成为未来主流内存是一件肯定的事情,只是上市时间或者主流化速度的快慢而已。笔者预计这个速度将会比我们现在想象得快,因为目前DDR400即使搭配双通道技术都只能解燃眉之急而已,新处理器、新芯片组和新架构的推出,必定令DDR2内存迅速成为主流。
BIOS终结者──EFI
除去诸如PCI Express、BTX等等均会陆续应用到PC平台上之外,将于未来代替BIOS的EFI(Extensible Firmware Interface)虽然不会在明年得到广泛应用,但我们知道不久的将来,EFI绝对会取代现有的主板BIOS(详情请参阅《电脑报》第20期C3版)。
EFI和BIOS一样担负着各种硬件参数调节的功能,但EFI和BIOS最大的不同在于采用C语言等高级程序语言编写,不仅可实现简单的图形和高分辨率的彩屏显示,还可实现外挂应用程序,同时也可直接处理操作系统所出现的问题(需对应不同的操作系统)。
EFI另外一个好处是可有效地缩短其应用技术的产品上市时间,减少开发成本,而PC厂商也可利用外挂的应用程序为产品增加卖点。
英特尔在秋季IDF表示将为IA-32平台开发名为Framework(原Tiano)的技术对应未来的EFI,而EFI虽然已开始在高端专业的服务器平台应用,但其桌面搭配操作系统──Longhorn未推出前,EFI在桌面得到广泛应用的机会有限,英特尔方面重申EFI将于未来两到三年得到应用,但要成为绝对主流大概要在2007年。
多核心处理器推陈出新
多核心处理器指的是一个处理器包含两个(或以上)的DIE(处理器核心),实现的功能与目前的多路并行处理器(如Xeon MP)相差不远,但由于集成在一个处理器内部,数据传输的距离、同步率等将提升到一个新的高度,性能也随之提高。英特尔在秋季IDF上证实将开发多核心的Itanium处理器Tanglewood,同时也落实首款32位的双核心Xeon处理器开发计划。正如业界所料一样,Tanglewood将取代双核心的Montecito,其内置达10亿个晶体管,远超目前内置4.1亿个晶体管的Madison。当然前者性能更将7倍领先于后者。Tanglewood由英特尔先前从康柏收购的Alpha处理器设计小组负责开发,2006年有望推出。
继Dothan延期至明年正式推出并上市以后,Nocona核心的Xeon也已确定于明年第一季推出(今年最后一款Xeon为1MB L3 Cache的Prestonia 核心,频率为3.2GHz),初推出时工作频率从3.06GHz到3.4GHz不等,800MHz FSB(初期Nocona或将拥有533MHz FSB的过渡版本),搭配工作站用的Tumwater和服务器用的Lindenhurst芯片组,两者均支持PCI Express和DDR2内存,而Jayhawk预期在明年底推出,同样可对应Lindenhurst和Tumwater使用。明年推出XeonMP、Potomac之前英特尔将会推出4MB L3 Cache,3GHz工作频率的XeonMP。Potomac将搭配Twin Castle芯片组,同样支持PCI Express和DDR2。而在未来,Nocona将被Jayhawk取代,但Jayhawk现在可以肯定依然沿用单核心设计。采用0.09微米制程(Prescott设计)的Potomac核心XeonMP(或Xeon64)将是英特尔最后一款单核心的XeonMP,整合双核心的Tulsa将代替其市场位置,同时也将继续支持超线程技术,预期采用0.065微米制程,未来两到三年内推出。
结 语
英特尔是业界技术的领导者和规范的制定者之一,对于PC的发展有着举足轻重的作用。从这次业界盛会来看,英特尔为我们展示了未来几年PC的发展趋势,CPU制造工艺更是展望到了2011年,PCI Express、Pentium 4EE、Prescott、BTX架构主板、新一代迅驰……都将是未来一年最值得关注的技术和产品。IDF的意义远远不止这些,最为关键的是对整个IT工业技术的渗透和影响,英特尔借助在技术上的创新与进步,推动并引导着整个行业的发展。
编后:值得国内读者关注的是,英特尔每年还会在北京和深圳举办技术论坛,今年10月30~31日将在深圳五洲宾馆举行秋季英特尔信息技术峰会,有意参加的读者朋友请留意近期峰会广告。




