Intel凌動(dòng)凌空出世 ARM陣營備受挑戰(zhàn)

在2008年，Intel成立40周年全球首發(fā)的IDF大會上，這家半導(dǎo)體業(yè)界的航母不僅介紹了下一代處理器微體系架構(gòu)Nehalem的處理器以及為實(shí)現(xiàn)其強(qiáng)大性能而推出的QuickPath平臺架構(gòu)，更帶來了面向MID的凌動(dòng)(Atom)處理器和迅馳凌動(dòng)技術(shù)。Intel還通過與SBS的合作顯示了進(jìn)軍工控嵌入式領(lǐng)域的雄心。此外，由眾多技術(shù)合作伙伴帶來的PCI Express和Dispalyport方案也成為這次為期兩天的大會上的亮點(diǎn)。

Tick-Tock繼續(xù)前行

自2005年開始實(shí)施的制程(Tick)與架構(gòu)(Tock)的交替更新戰(zhàn)略終于令I(lǐng)ntel成功擺脫了AMD的苦苦糾纏。在2007年推出了45nm Penryn系列處理器之后，并隨后帶來了名為Nehalem的全新微架構(gòu)。

為了能在相同的功率范圍甚至更小的功率范圍下執(zhí)行更多的操作，新架構(gòu)將創(chuàng)新集中在了各個(gè)內(nèi)核和整個(gè)多內(nèi)核微架構(gòu)的單線程和多線程性能上。Intel增加了亂序窗口和調(diào)度程序的大小，并增加了內(nèi)核中其他緩沖區(qū)的大小，從而提高了軟件代碼的并行性。同時(shí)，通過提高常見傳統(tǒng)同步基元(如帶LOCK前綴的指令活 XCHG指令)的速度、優(yōu)化預(yù)測出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)的處理以及改進(jìn)預(yù)提取和加載/存儲調(diào)度功能來縮短內(nèi)存訪問滯后時(shí)間。上述措施令每周期指令得到了大幅提升。 Nehalem的性能增強(qiáng)還表現(xiàn)在條件分支預(yù)測方面。新的二級分支目標(biāo)緩沖(BTB)和重命名返回堆棧緩沖(RSB)技術(shù)被應(yīng)用其中，前者的好處在于可通過預(yù)測分支路徑和分支使用的高速緩存信息來降低流水線處理中的分支性能損失，后者則能夠存儲和調(diào)用與返回指令關(guān)聯(lián)的正向和返回指針。

在Intel奔騰和至強(qiáng)處理器中所采用的超線程(HT)技術(shù)使單執(zhí)行內(nèi)核能夠同時(shí)運(yùn)行兩個(gè)線程，多核處理器的線程也因此翻了一番。除了增強(qiáng)版的HT技術(shù)之外，Nehalem中大容量高速緩存和高帶寬也提供了更多利用HT的機(jī)會。此外，通過添加非獨(dú)占共享的最高8MB容量L3高速緩存，新一代架構(gòu)還增強(qiáng)了智能高速緩存的性能。所有應(yīng)用程序都能夠使用整個(gè)L3高速緩存，這就消除了不必要的內(nèi)核探聽，縮短了滯后時(shí)間。

特別要提到的Intel的全新QuickPath架構(gòu)。事實(shí)上，Gelsinger強(qiáng)調(diào)，它正是Nehalem發(fā)揮強(qiáng)大性能的基礎(chǔ)。這種全新的平臺架構(gòu)將內(nèi)存控制器集成到每個(gè)微處理器中，將系統(tǒng)內(nèi)存的特定區(qū)域分配給每個(gè)處理器專用，并且通過新的高速互聯(lián)功能連接處理器和其他組件(對于雙核臺式機(jī)和移動(dòng)處理器而言，內(nèi)存控制器將在處理器軟件包中實(shí)施)。此外，QuickPath并不存在所有處理器都必須使用的單一總線，他們也不必為聯(lián)系內(nèi)存和I/O而爭奪總線。據(jù)稱，這種互連能夠提供高達(dá)6.4GT/s的鏈路，總帶寬25GB/s，比目前使用的其他方案高出3倍。

SBS利用凌動(dòng)處理器開發(fā)的全球尺寸最小的工業(yè)嵌入式模塊

凌動(dòng)問世，ARM陣營備受挑戰(zhàn)

如果說下一代Nehalem的推出是Intel兌現(xiàn)其在傳統(tǒng)計(jì)算方面的承諾的話，那么第一款凌動(dòng)處理器的發(fā)布則是該公司向消費(fèi)電子的歷史性跨越。隨著更多計(jì)算密集型消費(fèi)類個(gè)人便攜設(shè)備的日益流行，業(yè)界對功耗和性能所提出的要求比臺式機(jī)和筆記本更為苛刻。MID(Mobile Internet Device)概念已經(jīng)成為廣受關(guān)注的話題之一，此次IDF上3W以下凌動(dòng)處理器的推出令這一夢想成為現(xiàn)實(shí)。

此次推出的迅馳凌動(dòng)處理器技術(shù)包含了此前研發(fā)代號為Silverthorne的凌動(dòng)處理器和一個(gè)名為系統(tǒng)控制器中心(System Controller Hub,SCH)的集成了圖形處理性能的單芯片。資料顯示，Silverthorne熱設(shè)計(jì)功耗范圍在0.65~2.4W之間，平均功耗 160～220mW，閑時(shí)功耗80~100mW。盡管如此，其主頻仍然可達(dá)1.86GHz，支持Intel增強(qiáng)型SpeedStep技術(shù)。而與凌動(dòng)處理器搭配的系統(tǒng)控制器中心則是一種全新的高集成低功耗解決方案，提供低功耗3D圖形處理、720p和1080i高清視頻硬件加速解碼功能以及Intel高清晰音頻技術(shù)、并配備了PCI Express、USB主機(jī)/客戶端和SDIO等PC和手持設(shè)備的I/O功能。為了支持低功耗，Intel特別引入了名為“C6”的工作狀態(tài)，據(jù)稱在 MID為代表的移動(dòng)產(chǎn)品中，90%以上的時(shí)間內(nèi)處理器都可處于這種CPU內(nèi)核和緩存完全關(guān)閉電源的狀態(tài)下。

毫無疑問，迅馳凌動(dòng)處理器技術(shù)的推出意在同ARM內(nèi)核陣營相抗衡。該公司高級副總裁兼超便攜事業(yè)部總經(jīng)理Anand Chandrasekher在它的主題演講中出示了凌動(dòng)與ARM11以及Cortex-A8內(nèi)核的比較結(jié)果。他表示，1.2GHz和1.6GHz主頻的 Atom性能分別是600MHz和1GHz主頻的Cortex-A8的2倍以上。據(jù)稱，使用凌動(dòng)處理器的Menlow平臺以PND網(wǎng)絡(luò)平板電腦、便攜式視頻播放器為主要應(yīng)用目標(biāo)。而下一代Moorestown則更瞄準(zhǔn)了便攜式游戲機(jī)和智能手機(jī)，從而向移動(dòng)設(shè)備中占據(jù)主流的ARM內(nèi)核發(fā)起攻勢。

凌動(dòng)的目標(biāo)還包括各種車載信息娛樂系統(tǒng)、POS機(jī)以及工業(yè)機(jī)器人等各種嵌入式領(lǐng)域。英特爾為此特別承諾向采用凌動(dòng)的廠商提供長達(dá)7年的售后支持。而為了證明其對中國嵌入式領(lǐng)域的大力支持，還在大會第二天宣布同基于國際標(biāo)準(zhǔn)的嵌入式處理器模塊開發(fā)商盛博科技(SBS)結(jié)成戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系。SBS總經(jīng)理趙勇展示了其所屬的這家公司所開發(fā)的僅有PDA大小的全球尺寸最小的工業(yè)嵌入式模塊。據(jù)稱，其采用的正是Intel提供的凌動(dòng)處理器。Intel亞太區(qū)嵌入市場部總監(jiān)陳偉鵬則表示，兩家公司將在智能交通系統(tǒng)(ITS)和醫(yī)療設(shè)備等嵌入式領(lǐng)域有著廣闊的合作前景。

為PCI/X擴(kuò)展槽提供了處理器的PCIe端口(如：主板)(資料來源：Tundra)

接口技術(shù)日新月異，PCIe與DP成為熱點(diǎn)

應(yīng)用的進(jìn)步令數(shù)據(jù)傳輸對帶寬的要求水漲船高，無論是PCI Express(PCIe)還是DisplayPort，都是近年來最為熱門的接口技術(shù)。本次大會上，Tundra帶來了PCIe至PCI/PCI-X的橋接芯片。而IDT則借機(jī)推出了集成時(shí)序控制器(TCON)的DisplayPort接受器解決方案PanelPort。

來自加拿大的Tundra半導(dǎo)體在其展臺上展示了一款采用其橋接芯片、擁有16路視頻輸入的視頻監(jiān)控系統(tǒng)。“盡管最新的CPU主板已經(jīng)開始采用PCIe，但是很多終端產(chǎn)品并沒有配備這種總線技術(shù)。”Tundra公司的產(chǎn)品市場經(jīng)理Craig Downing表示，“這就要求必須要有一個(gè)能夠?qū)⑦@兩種技術(shù)聯(lián)接在一起的擴(kuò)展組件。” Downing還帶來了這家公司去年推出的Tsi381和Tsi384兩款橋接產(chǎn)品08年3月正式開始量產(chǎn)的消息。至于Tsi381的BGA封裝版本 Tsi382，他表示Tundra也已經(jīng)開始向客戶提供樣片。