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Intel凌动凌空出世 ARM阵营备受挑战

时间:09-12 来源:互联网 点击:

在2008年,Intel成立40周年全球首发的IDF大会上,这家半导体业界的航母不仅介绍了下一代处理器微体系架构Nehalem的处理器以及为实现其强大性能而推出的QuickPath平台架构,更带来了面向MID的凌动(Atom)处理器和迅驰凌动技术。Intel还通过与SBS的合作显示了进军工控嵌入式领域的雄心。此外,由众多技术合作伙伴带来的PCI Express和Dispalyport方案也成为这次为期两天的大会上的亮点。

Tick-Tock继续前行

自2005年开始实施的制程(Tick)与架构(Tock)的交替更新战略终于令Intel成功摆脱了AMD的苦苦纠缠。在2007年推出了45nm Penryn系列处理器之后,并随后带来了名为Nehalem的全新微架构。

为了能在相同的功率范围甚至更小的功率范围下执行更多的操作,新架构将创新集中在了各个内核和整个多内核微架构的单线程和多线程性能上。Intel增加了乱序窗口和调度程序的大小,并增加了内核中其他缓冲区的大小,从而提高了软件代码的并行性。同时,通过提高常见传统同步基元(如带LOCK前缀的指令活 XCHG指令)的速度、优化预测出现错误时的处理以及改进预提取和加载/存储调度功能来缩短内存访问滞后时间。上述措施令每周期指令得到了大幅提升。 Nehalem的性能增强还表现在条件分支预测方面。新的二级分支目标缓冲(BTB)和重命名返回堆栈缓冲(RSB)技术被应用其中,前者的好处在于可通过预测分支路径和分支使用的高速缓存信息来降低流水线处理中的分支性能损失,后者则能够存储和调用与返回指令关联的正向和返回指针。

在Intel奔腾和至强处理器中所采用的超线程(HT)技术使单执行内核能够同时运行两个线程,多核处理器的线程也因此翻了一番。除了增强版的HT技术之外,Nehalem中大容量高速缓存和高带宽也提供了更多利用HT的机会。此外,通过添加非独占共享的最高8MB容量L3高速缓存,新一代架构还增强了智能高速缓存的性能。所有应用程序都能够使用整个L3高速缓存,这就消除了不必要的内核探听,缩短了滞后时间。

特别要提到的Intel的全新QuickPath架构。事实上,Gelsinger强调,它正是Nehalem发挥强大性能的基础。这种全新的平台架构将内存控制器集成到每个微处理器中,将系统内存的特定区域分配给每个处理器专用,并且通过新的高速互联功能连接处理器和其他组件(对于双核台式机和移动处理器而言,内存控制器将在处理器软件包中实施)。此外,QuickPath并不存在所有处理器都必须使用的单一总线,他们也不必为联系内存和I/O而争夺总线。据称,这种互连能够提供高达6.4GT/s的链路,总带宽25GB/s,比目前使用的其他方案高出3倍。

SBS利用凌动处理器开发的全球尺寸最小的工业嵌入式模块

凌动问世,ARM阵营备受挑战

如果说下一代Nehalem的推出是Intel兑现其在传统计算方面的承诺的话,那么第一款凌动处理器的发布则是该公司向消费电子的历史性跨越。随着更多计算密集型消费类个人便携设备的日益流行,业界对功耗和性能所提出的要求比台式机和笔记本更为苛刻。MID(Mobile Internet Device)概念已经成为广受关注的话题之一,此次IDF上3W以下凌动处理器的推出令这一梦想成为现实。

此次推出的迅驰凌动处理器技术包含了此前研发代号为Silverthorne的凌动处理器和一个名为系统控制器中心(System Controller Hub,SCH)的集成了图形处理性能的单芯片。资料显示,Silverthorne热设计功耗范围在0.65~2.4W之间,平均功耗 160~220mW,闲时功耗80~100mW。尽管如此,其主频仍然可达1.86GHz,支持Intel增强型SpeedStep技术。而与凌动处理器搭配的系统控制器中心则是一种全新的高集成低功耗解决方案,提供低功耗3D图形处理、720p和1080i高清视频硬件加速解码功能以及Intel高清晰音频技术、并配备了PCI Express、USB主机/客户端和SDIO等PC和手持设备的I/O功能。为了支持低功耗,Intel特别引入了名为“C6”的工作状态,据称在 MID为代表的移动产品中,90%以上的时间内处理器都可处于这种CPU内核和缓存完全关闭电源的状态下。

毫无疑问,迅驰凌动处理器技术的推出意在同ARM内核阵营相抗衡。该公司高级副总裁兼超便携事业部总经理Anand Chandrasekher在它的主题演讲中出示了凌动与ARM11以及Cortex-A8内核的比较结果。他表示,1.2GHz和1.6GHz主频的 Atom性能分别是600MHz和1GHz主频的Cortex-A8的2倍以上。据称,使用凌动处理器的Menlow平台以PND网络平板电脑、便携式视频播放器为主要应用目标。而下一代Moorestown则更瞄准了便携式游戏机和智能手机,从而向移动设备中占据主流的ARM内核发起攻势。

凌动的

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