处理器史话 | 英特尔和AMD在“核战场”上的殊死搏斗

作为Intel的一块"金字招牌"，Pentium 4在频率英雄论的过去为Intel立下了汗马功劳。但是在其发展初期可并不是一帆风顺，第一代Willamette核心就饱受批评。对于全新的NetBurst结构而言，发挥强大的性能需要更高的主频以及强大的缓存结构，而这些都是Willamette核心所不具备的。256KB二级缓存显然不足，此时的整体性能受到很大影响。然而最让Intel尴尬的是，Willamette核心的Pentium4 1.5G甚至不如Tualatin核心的Pentium III，部分测试中甚至超频后的Tualatin Celeron也能越俎代庖。

但是随后的频率大战中Intel还是能保住巨人的颜面，NetBurst架构的高频率产品的综合性能还是实实在在的，加上Intel强大的上游厂商操控能力，AMD即使在产品上同样出色甚至某些同价格段产品占有更大一点儿的优势，也同样没有法与Intel较量，在2003年前，Pentium 4每次的频率攀升都给竞争对手带来沉重的打击。

但是对手们也不会坐以待毙：当时AMD的K7架构也在发展。

面对AMD效能非常出色的K7，Intel不得不继续提高NetBurst主频并且加大二级缓存容量。但是受到当时制作工艺的限制，使得NetBurst架构实现高主频也是极为困难的事情，这意味着NetBurst架构今后将无法继续凭借主频优势与竞争对手匹敌。此外，巨大的缓存容量也是一个负担，这不仅提高了成本，也令发热量骤升。在如今看来，高频Pentium简直就是高发热量和高功耗的代名词，甚至Celeron D也是滚烫滚烫。

在最后推出的Prescott核心的NetBurst架构奔腾4时，人们已经明显感觉到此产品是强弩之末，将此核心用于具有划时代意义的双核处理器产品后，其功耗与发热更是让NetBurst的名声雪上加霜。AMD的K8系列以出色的游戏性能和性价比，已经逐渐赢得了越来越多的用户，这一切都预示着Intel必需来一次架构上的洗礼。

5. 多核应用而生
但到了2005年，当主频接近4GHz时，Intel和AMD发现，速度也会遇到自己的极限：那就是单纯的主频提升，已经无法明显提升系统整体性能。

此外，随着功率增大，散热问题也越来越成为一个无法逾越的障碍。据测算，主频每增加1G，功耗将上升25瓦，而在芯片功耗超过150瓦后，现有的风冷散热系统将无法满足散热的需要。3.4GHz的Pentium 4至尊版，晶体管达1.78亿个，最高功耗已达135瓦。实际上，在Pentium 4推出后不久，就在批评家那里获得了"电炉"的美称。更有好事者用它来玩煎蛋的游戏。

很显然，当晶体管数量增加导致功耗增长超过性能增长速度后，处理器的可靠性就会受到致命性的影响。就连戈登摩尔本人似乎也依稀看到了"主频为王"这条路的尽头--2005年4月，他曾公开表示，引领半导体市场接近40年的"摩尔定律"，在未来10年至20年内可能失效。

多核心CPU解决方案的出现，似乎给人带来了新的希望。早在上世纪90年代末，就有众多业界人士呼吁用CMP(单芯片多处理器)技术来替代复杂性较高的单线程CPU。IBM、惠普、Sun等高端服务器厂商，更是相继推出了多核服务器CPU。不过，由于服务器价格高、应用面窄，并未引起大众广泛的注意。

直到AMD抢先手推出64位处理器后，Intel才想起利用"多核"这一武器进行"帝国反击战"，战况的大事记如下：

因此，2006年被公认为"双核元年"。

"从单核到双核，再到多核的发展，可能是摩尔定律问世以来，在芯片发展历史上速度最快的性能提升过程"--Intel高级副总裁帕特基辛格(Pat Gelsinger)。