諸多弊病 談英特爾雙核的早產

來源:互聯網
上載者:User
英特爾

  在斯坦福大學舉行的Hot Chips大會上,Intel的一位工程師坦言,Intel的第一款雙核心Pentium D處理器的設計其實頗為草率,公司很快推出該產品更多的是為了搶在競爭者AMD之前進入雙核心時代。

  Intel數位企業部首席工程師Jonathan Douglas表示,在意識到單核心處理器正面臨發展困境之後,Intel在2004年匆忙地設計了雙核心Smithfield處理器。Douglas承認,設計團隊的精力在從高端單核心處理器轉移到雙核處理器的過程中遇到了許多挑戰。Intel無法在很短的時間內為雙核心處理器設計出全新的記憶體匯流排,因此只好沿用了原先Pentium 4的匯流排架構。這種架構可以應付兩個獨立的單核心處理器,但其執行效率遠遠不如Paxville處理器的兩條獨立匯流排,也不如AMD處理器中整合的記憶體控制器。

  同時,Intel的測試載入器和工藝一直都是針對單核心處理器而設計的,因此公司不得不倉促間準備了一套新的雙核心處理器測試工藝。此外,工程師們還不得不重新設計Pentium D的封裝,把兩塊晶片放在單獨的一個封裝內,就像未來的Presler那樣,但設計團隊根本沒有足夠的時間進行這項工作,因此便把兩個Pentium 4核心緊密地整合在了一塊矽片上從而構成了Pentium D,由此也引發了一些問題,比如兩個核心間的邏輯協調無法保持平衡,訊號傳輸也無法達到理想狀態。同時,Intel不得不在處理器內設計了一種熱敏二極體,以便監控兩個高速處理器核心的溫度。

  結論:面對AMD全系列雙核心處理器的大兵壓進,Intel似乎沒有什麼好的解決辦法。不但雙核心XEON遲遲沒有露面,就連案頭版的Pentium D也曝出了雙核心發布太草率的報告。
  
  英特爾主管台式和伺服器處理器的首席工程師喬納森-道格拉斯在英特爾奔騰D 800的發布會上稱,在2004年英特爾意識到其單核心處理器因發熱量大而廣受批評時,便輕率地投入到代號Smithfield的雙核處理器設計當中去,但是卻遇到很多意想不到的問題。“我們的設計團隊需要將設計重點從設計高效能的單核處理器轉換到設計多核處理器上,將面臨很多問題。”

  落後的匯流排設計

  英特爾的記憶體匯流排,或者稱為前端匯流排,是處理器和記憶體之間互相通訊的線路系統。因為時間緊迫,英特爾沒有為雙核處理器設計新的記憶體匯流排,於是就將過去奔騰4處理器的匯流排設計搬過來。雖然舊的匯流排可以支援雙核處理器,但是它的效能無法與英特爾即將發布的擁有兩條獨立匯流排通道的Paxville伺服器處理器相提並論,也比不上AMD處理器內建的記憶體控制器。

  以前英特爾都將全部的注意力都集中在單核處理器上面,結果轉到雙核處理器設計時,為了使兩個核心可以互相通訊,只能倉促設計出一個架構來解決問題。
  
  另外,工程師們不得不重新為雙核的奔騰D處理器設計封裝,將兩個核心設計在原來尺寸的封裝內,就好像現在讓我們穿讀中學時的褲子那樣困難。

  另一套完善的設計方案

  英特爾已經為兩個核心封裝在一起設計了另一個比較完善的方案,例如未來發布的台式處理器Presler就使用了新的設計方案,但是英特爾的設計團隊來不及將它應用於Smithfield核心上去。

  同時奔騰D處理器將兩個奔騰4處理核心緊密地整合在一個封裝內的設計產生很多問題,因為這兩個核心要互相通訊,就必須再設計一些電路,讓它們可以互相通訊。但是原本已經很擁擠的封裝設計再設計一些電路進去,困難是可想而知的,但是這些困難都必須解決。此外英特爾也需要設計特殊的二極體線路,使這兩個高速核心發出的熱量儘可能地低。

  美國加州科技雜誌《Microprocessor Report》主編凱文-克魯表示,英特爾首款雙核心處理器的設計時間很短,只用了9個月時間,而按照英特爾的慣例,一款處理器的設計通常需要數年的時間。可見英特爾是為了應對來自AMD方面的競爭才倉促設計這款雙核心處理器的。雖然英特爾倉促推出smithfield處理器,但是總算開創了進入雙核心處理器的新紀元。設計上雖然不是太完善,但這隻是英特爾的一個權宜之計,而且它推出之後在使用者中的反應還不錯。

  與時間競賽

  英特爾終於認識到靠提高單一處理器的頻率來提升效能的方法會有大量的功耗產生,最終將使處理器不被使用者所接受,所以在04年5月公開表示將全力發展Smithfield雙核處理器,同時取消了兩款單核處理器的發展計劃。

  而同時,AMD也大力發展雙核心處理器,並於今年4月發布了其內建雙核伺服器處理器Opteron,其發布日期僅僅比英特爾發布Smithfield處理器的日期遲幾天。

  道格拉斯稱,英特爾全力發展Smithfield處理器的一個重要原因是迫於AMD的競爭,“我們需要對競爭者的行動作出回應,而且我們已經落後於對手了”。

  此外,英特爾將繼續完善基於Smithfield核心的伺服器處理器Paxville的設計。據稱設計Paxville處理器時候是採用兩條獨立的前端匯流排設計,這樣可以提高處理器的效能。同時,Paxville採用了改進後的封裝技術,其發熱量將大大減少。

  雖然英特爾一開始打算在2006年才發布Paxville處理器,但是上周一英特爾公開表示將在今年年底發布Paxville處理器。而另一款代號為Dempsey的雙核伺服器處理器,將會在06年第一季發布。

  道格拉斯稱,英特爾還將面臨更多的挑戰,例如Opteron和Cell處理器的競爭,它們都採用了先進的點對點匯流排技術和整合的記憶體控制器技術,這些技術將極大提高處理器效能。但是同時這樣的設計也有一個弊端,就是要設計大量的處理器針腳來傳輸電流,必然導致其成品率的降低。

  

相關文章

Beyond APAC's No.1 Cloud

19.6% IaaS Market Share in Asia Pacific - Gartner IT Service report, 2018

Learn more >

Apsara Conference 2019

The Rise of Data Intelligence, September 25th - 27th, Hangzhou, China

Learn more >

Alibaba Cloud Free Trial

Learn and experience the power of Alibaba Cloud with a free trial worth $300-1200 USD

Learn more >

聯繫我們

該頁面正文內容均來源於網絡整理,並不代表阿里雲官方的觀點,該頁面所提到的產品和服務也與阿里云無關,如果該頁面內容對您造成了困擾,歡迎寫郵件給我們,收到郵件我們將在5個工作日內處理。

如果您發現本社區中有涉嫌抄襲的內容,歡迎發送郵件至: info-contact@alibabacloud.com 進行舉報並提供相關證據,工作人員會在 5 個工作天內聯絡您,一經查實,本站將立刻刪除涉嫌侵權內容。