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CPU专题--辉煌的今日(INTEL)


日期: 2000-06-12 14:00 | 联系我 | 关注我: SteemIT, Twitter, Google+

  相信大家最关心的要算是今日CPU的发展状况了,我们就从Pentium(奔腾),俗称的586开始,一直说到才数天前发布的最新K7吧。由于这段时间简直就是CPU发展的战国时期,市场上面群雄奋起,风云突变,竞争异常的激烈,新技术出现的速度相当快,为免大家看了之后会产生混乱的感觉,我就就通过介绍不同公司在不同时期推出的产品,提大家详细介绍一些,让已经拥有电脑的朋友了解多一些,还没有电脑的朋友也可以从中得到一点启示。

  INTEL

  说到CPU,当然不能不提到这位一直领导CPU制造新潮流的老大哥。正是因为有了INTEL,电脑才脱下了高贵的“外衣”,走到了我们的身边,成为真正的个人电脑,今天,当我们用电脑玩游戏、看电影,听CD,甚至上网的时候你可千万得记住INTEL的功劳啊!

  Pentium:

  继承着80486大获成功的东风,赚翻了几倍资金的INTEL在1993年推出了全新一代的高性能处理器棗Pentium。由于CPU市场的竞争越来越趋向于激烈化,INTEL觉得不能再让AMD和其他公司用同样的名字来抢自己的饭碗了,于是提出了商标注册,由于在美国的法律里面是不能用阿拉伯数字注册的,于是INTEL玩了哥花样,用拉丁文去注册商标。Pentium在拉丁文里面就是“五”的意思了。INTEL公司还替它起了一个相当好听的中文名字棗奔腾。奔腾的厂家代号是P54C,PENTIUM的内部含有的晶体管数量高达310万个,时钟频率由最初推出的60MHZ和66MHZ,后提高到200MHZ。单单是最初版本的66MHZ的PENTIUM微处理器,它的运算性能比33MHZ的80486 DX就提高了3倍多,而100MHZ的PENTIUM则比33MHZ的80486 DX要快6至8倍。也就是从PENTIUM开始,我们大家有了超频这样一个用尽量少的钱换取尽量多的性能的好方法。作为世界上第一个586级处理器,PENTIUM也是第一个令人超频的最多的处理器,由于Pentium的制造工艺优良,所以整个系列的CPU的浮点性能也是各种各样性能是CPU中最强的,可超频性能最大,因此赢得了586级CPU的大部分市场。Pentium家族里面的频率有60/66/75//90/100/120/133/150/166/200,至于CPU的内部频率则是从60MHz到66MHz不等。值得一提的是,从奔腾75开始,CPU的插座技术正式从以前的Socket4转换到同时支持Socket 5和7同时支持,其中Socket 7还一直沿用至今。而且所有的Pentium CPU里面都已经内置了16K的一级缓存,这样使它的处理性能更加强大。

  Pentimu Pro:

  初步占据了一部分CPU市场的INTEL并没有停下自己的脚步,在其他公司还在不断追赶自己的奔腾之际,又在1996年推出了最新一代的第六代X86系列CPU棗P6。P6只是它的研究代号,上市之后P6有了一个非常响亮的名字棗Pentimu Pro。Pentimu Pro的内部含有高达550万个的晶体管,内部时钟频率为133MHZ,处理速度几乎是100MHZ的PENTIUM的2倍。Pentimu Pro的一级(片内)缓存为8KB指令和8KB数据。值得注意的是在Pentimu Pro的一个封装中除Pentimu Pro芯片外还包括有一个256KB的二级缓存芯片,两个芯片之间用高频宽的内部通讯总线互连,处理器与高速缓存的连接线路也被安置在该封装中,这样就使高速缓存能更容易地运行在更高的频率上。Pentium Pro 200MHZCPU的L2 CACHE就是运行在200MHZ,也就是工作在与处理器相同的频率上。这样的设计领Pentium Pro达到了最高的性能。 而Pentimu Pro最引人注目的地方是它具有一项称为“动态执行”的创新技术,这是继PENTIUM在超标量体系结构上实现实破之后的又一次飞跃。Pentimu Pro系列的工作频率是150/166/180/200,一级缓存都是16KB,而前三者都有256KB的二级缓存,至于频率为200的CPU还分为三种版本,不同就在于他们的内置的缓存分别是256KB,512KB,1MB。如此强大的性能,难怪许多服务器系统都采用了Pentimu Pro甚至是双Pentimu Pro系统呢!

  Pentium MMX:

  也许是INTEL认为Pentium 系列还是有很大的潜力可挖,与1996年底又推出了Pentium 系列的改进版本,厂家代号P55C,也就是我们平常所说的Pentium MMX(多能奔腾)。MMX技术是INTEL最新发明的一项多媒体增强指令集技术,它的英文全称可以翻译“多媒体扩展指令集”。MMX是Intel公司在1996年为增强Pentium CPU在音像、图形和通信应用方面而采取的新技术,为CPU增加了57条MMX指令,除了指令集中增加MMX指令外,还将CPU芯片内的L1缓存由原来的16KB增加到32KB(16K指命+16K数据),因此MMX CPU比普通CPU在运行含有MMX指令的程序时,处理多媒体的能力上提高了60%左右。MMX技术不但是一个创新,而且还开创了CPU开发的新纪元,目前的什么KNI,3D NOW!也是从MMX发展演变过来的。Pentium MMX可以说是直到99年在电脑市场上占有率最高的CPU产品,直到今天还有不少人(包括笔者)在内使用MMX的CPU。Pentium MMX系列的频率只要有三种:166/200/233,一级缓存都是32KB,核心电压2.8v,倍频分别为2.5,3,3.5。插槽都是Socket 7。

  Pentium Ⅱ:

  1997年五月,INTEL又推出了和Pentium Pro同一个级别的产品,也就是影响力最大的CPU棗Pentium Ⅱ。有人这样评价Pentium Ⅱ,说它是为了弥补Pentium Pro里面的缺陷,然后再加上MMX指令而生产开发出来的产品,他们这样说有他们的道理,我以下就替大家剖析一下Pentium Ⅱ:

  PentiumⅡCPU有众多的分支和系列产品,其中第一代的产品就是PentiumⅡKlamath芯片。作为PentiumⅡ的第一代芯片,它运行在66MHz总线上,主频分233、266、300、333四种。PentiumII采用了与Pentium Pro相同的核心结构,从而继承了原有Pentium Pro处理器优秀的32位性能。PentiumⅡ虽采用了与Pentium Pro相同的核心结构,但它加快了段寄存器写操作的速度,并增加了MMX指令集,以加速16位操作系统的执行速度。由于配备了可重命名的段寄存器,因此PentiumⅡ可以猜测地执行写操作,并允许使用旧段值的指令与使用新段值的指令同时存在。在PentiumⅡ里面,Intel一改过去BiCMOS制造工艺的笨拙且耗电量大的双极硬件,将750万个晶体管压缩到一个203平方毫米的印模上。PentiumⅡ只比Pentium Pro大6平方毫米,但它却比Pentium Pro多容纳了200万个晶体管。由于使用只有0.28微米的扇出门尺寸,因此加快了这些晶体管的速度,从而达到了X86前所未有的时钟速度。

  在总线方面,PentiumⅡ处理器采用了双独立总线结构,即其中一条总线联接二级高速缓存,另一条负责主要内存。然而PentiumⅡ的二级高速缓存实际上还是比Pentium Pro的二级缓存慢一些。这是因为由于PentiumPro使用了一个双容量的陶瓷封装,Intel在Pentium Pro中配置了板上的L2高速缓存,可以与CPU运行在对等的时钟速度下。诚然,这种方案的效率相当高,可是在制造的成本方面却非常昂贵。为了降低生产成本,PentiumⅡ使用了一种脱离芯片的外部高速缓存,可以运行在相当于CPU自身时钟速度一半的速度下。所以尽管PentiumⅡ的高速缓存仍然要比Pentium的高速缓存快得多,但比起200MHz的Pentium Pro里面的高速缓存就要逊色一些了。作为一种补偿,Intel将PentiumⅡ上的L1高速缓存从16K加倍到32K,从而减少了对L2高速缓存的调用频率。由于这一措施,再加上更高的时钟速度,PentiumⅡ(配有512K的L2高速缓存)在WindowsNT下性能比Pentium Pro(配有256K的L2高速缓存)超出大约25%。

  在接口技术方面,为了击跨INTEL的竞争对手,以及获得更加大的内部总线带宽,PentiumⅡ首次采用了最新的solt1接口标准,它不再用陶瓷封装,而是采用了一块带金属外壳的印刷电路板,该印刷电路板不但集成了处理器部件,而且还包括32KB的一级缓存。如要将PentiumⅡ处理器与单边插接卡(也称SEC卡)相连,只需将该印刷电路板(PCB)直接卡在SEC卡上。SEC卡的塑料封装外壳称为单边插接卡盒,也称SEC(Single-edgecontactCartridge)卡盒,其上带有PentiumⅡ的标志和PentiumⅡ印模的彩色图像。在SEC卡盒中,处理器封装与L2高速缓存和TagRAM均被接在一个底座(即SEC卡)上,而该底座的一边(容纳处理器核心的那一边)安装有一个铝制散热片,另一边则用黑塑料封起来。PentiumⅡCPU内部集合了32KB片内L1高速缓存(16K指令/16K数据);57条MMX指令;8个64位的MMX寄存器。750万个晶体管组成的核心部分,是以203平方毫米的工艺制造出来的。处理器被固定到一个很小的印刷电路板(PCB)上,对双向的SMP有很好的支持。至于L2高速缓存则有,512K,属于四路级联片外同步突发式SRAM高速缓存。这些高速缓存的运行速度相当于核心处理器速度的一半(对于一个266MHz的CPU来说,即为133MHz)。PentiumⅡ的这种SEC卡设计是插到Slot1(尺寸大约相当于一个ISA插槽那么大)中。所有的Slot1主板都有一个由两个塑料支架组成的固定机构。一个SEC卡可以从两个塑料支架之间滑入Slot1中。将该SEC卡插入到位后,就可以将一个散热槽附着到其铝制散热片上。266MHz的PentiumⅡ运行起来只比200MHz的PentiumPro稍热一些(其功率分别为38.2瓦和37.9瓦),但是由于SEC卡的尺寸较大,PentiumⅡ的散热槽几乎相当于Socket7或Socket8处理器所用的散热槽的两倍那么大。

  Pentium Celeron:

在Pentium Ⅱ又再次获得成功之际,INTEL的头脑开始有点发热,飘飘然了起来,将全部力量都集中在高端市场上,从而给AMD,CYRIX等等公司造成了不少 乘虚而入的机会,眼看着性能价格比不如对手的产品,而且低端市场一再被蚕食,INTEL不能眼看着自己的发家之地就这样落入他人手中,又与1998年全新推出了面向低端市场,性能价格比相当厉害的CPU,也就是本文的重要介绍产品Celeron,赛扬处理器。

Intel CPU: Celeron CPU (赛扬处理器)

  Pentium Celeron可以说是Intel为抢占低端市场而专门推出的。1000美元以下PC的热销,另AMD与Cyrix在与Intel的抗争中打了个漂亮的翻身仗,也令Intel如芒刺在背。于是,Intel把Pentium II的二级缓存和相关电路抽离出来,再把塑料盒子也去掉,再改一个名字,这就是Pentium Celeron。中文名称为奔腾赛扬处理器。 Celeron采用0.35微米工艺制造,外频为66MHz,最初推出的有266与300两款。接着又出现了333,直到刚刚新鲜出炉不久的赛扬500。从赛扬333开始,就已经采取了0.25微米的制造工艺。开始阶段,Celeron最为人所诟病的是其抽掉了芯片上的L2 Cache,这使人不禁想起当年的486SX。我们知道,在486时代,CPU就已经内置了8K缓存,而在主板上还另有插槽可供大家再加上二级缓存(高档一点的是板上自带的),到了奔腾时代,更是一发不可收拾,板上的二级缓存由256K到现在最大的2MB(MVP3芯片组支持)PII的更厉害,把二级缓存也放到CPU板上,CPU与内存和二级缓存有两条总线,这就是Intel引以为豪的DIB双重总线技术,这样装置的二级缓存能比Soecket7上的提供更高的性能,因为它是运行在CPU一半时钟频率上的,当CPU为PII333时,二级Cache就运行在167MHz,这远比现在100MHZ外频的Soecket7上的Cache速度要高的多,也就是说,在PII上,二级缓存的重要性比在Soecket7上的要高。大家也知道了二级缓存的作用,相信就已经知道赛扬其实是一只掉了牙的老虎(再也凶不起来了),在实际应用中,Celeron266装在技嘉BX主板上,性能比PII266下降超过25%!而相差最大的就是经常须要用到二级缓存的项目。不过什么马配什么鞍,Intel专门为赛扬配备了EX芯片组。Intel的440EX芯片组为Celeron做了优化,因此C266+EX与PII266+BX的性能只相差了10%。400,366,333,300A,300和266MHz英特尔赛扬处理器将英特尔处理功能扩展到基本PC市场部分.英特尔赛扬处理器在如Windows98操作系统上运行当今最常用的应用程序。它们同奔腾II处理器一样受益于同一P6微构架。400,366,333和300AMHz英特尔赛扬处理器包括集成的L2缓存128K,300和266MHz英特尔赛扬内核有7.5M晶体管.400,366,333和300A部件的内核由于集成128KL2缓存,有19M的晶体管。所有的英特尔赛扬处理器建立在英特尔的高级0.25micronCMOS处理技术上.此处理器以单边处理器包装提供(S.E.P.P.)设计简单,成本低。从某种意义上来说,英特尔赛扬处理器没有辜负广大用户的期望,提供了高可靠性,融合了二十多年来的设计和制造高性能产品的经验。

  赛扬处理器现有主频为400,366,333,300A,300和266MHz. 400MHz英特尔赛扬处理器比333MHz赛扬处理器整数性能高13%(由SYSmark32测出),多媒体性能高14%(由NortonMediaBenchmark测出),浮点性能高19%(FPUmark测出)。其中还包括了英特尔的MMX媒体增强技术 提供动态执行技术。为提高处理器内核频率和降低电消耗而采用英特尔0.25微米制造技术。 在三个性能矢量上提供有竞争力的功能性椄〉?整数和多媒体. 使用英特尔P6微架构的66MHz多重任务系统总线.

  一个32K(16K/16K)一级缓存,对常用数据能进行快速访问。 400,366,333和300AMHz英特尔赛扬处理器包括集成128KL2缓存. 所有的英特尔赛扬处理器使用英特尔P6微架构的多事项系统总线。400,366,333和300AMHz处理器使用增加了L2缓存界面的英特尔P6微架构多事项系统总线。L2缓存总线和处理器到主储存器系统总线的结合增加了在单总线处理器上的带宽和性能。 英特尔440EXAGPset以基本PC机价格点优化整个以英特尔赛扬处理器基础的系统性能,在考虑基本PC机价格因素同时为终端用户提供AGPset的改进。

  赛扬CPU还有一个“变形”的兄弟棗Socket 370架构的处理器,它可以说是由INTEL推出的一个使用PII为核心、Socket架构为主板的“杂交品种”。Socket 370 CPU插槽外观上和Socket 7差不多,只不过Socket 7有321个Pin脚,而Socket 370有370个Pin脚;另外Socket 7只有一个斜脚,而Socket 370有两个斜脚,因此Intel发布的Socket 370 Celeron处理器不适用于目前既有的Socket 7主板,这对热衷于升级的用户来说可不是个好消息。不过对于Slot 1主板的用户来说,可以通过转换卡来实现升级哦!价钱可是非常便宜的。按Intel的计划,Socket 370全部支持带二级缓存的300MHz以上的Celeron(PPGA)处理器。而将来所有的Celeron处理器都会转向Socket 370的架构,这也更加符合Intel推出Socket 370和Celeron的本意。 Socket370架构CPU的和目前市面上流行的Celeron 300A是相同核心,而接口部分由Solt1改为Socket形健4油夤凵峡矗乇鹣骃ocket7的Pentium MMX,只是中央的Die封装部分要比MMX要大些,CPU的底部比较明显,Socket370 CPU底部中央的封装部分呈长方形,明显与MMX不同,标记着Intel Celeron表明它的正式名称仍然会是Celeron,通过一个和Pentium Ⅱ上类似的序号(譬如:FV524RX366128)我们可以辨认出其频率是366Mhz并带128K缓存;虽同为Socket,Socket370是370针,比Socket7 CPU的321针多出49针,不仅针脚多出一圈,脚的位置也不同,注定两种Socket是无法兼容了。Intel使用了440ZX 芯片组来搭配Socket 370,将支持100 MHz 外频。经过我们的特别测试,发现socket370 的Celeron 366几乎每项测试中均超过了PII,可见其性能之好。

  赛扬由于没有了二级缓存的限制,而且是用0.25技术制造的,因此超频能力特强,那么在超频的过程中有什么东西是需要特别注意的呢?

  首先就是CPU本身,不过作为超频“先锋”,几乎所有的赛扬CPU都能超频二级以上,有写特别的序列号的赛扬CPU甚至还能够超上三、四级。

  其次就是好的主板和内存了,现在的市面上有相当一部分的主板是为了超频而设,大家在购买的时候必须要自己看清楚。如今大家都知道内存是CPU提速的瓶颈之一,因此常常有人提问某种型号的内存芯片性能如何或是干脆直接问它们耐不耐超频。其实内存芯片的性能固然重要,但在实际挑选内存的同时,除芯片的型号外,同时还应该注意内存条本身设计是否成熟、做工是否精。要知道即使采用的是高性能的内存芯片,如果设计不当,那么作为内存条而言仍然是不耐超频的失败品。那么,什么样的内存条才算是合格的呢?(这里的合格,当然指耐超频喽)做工精细与否可以由目视判断,而设计成熟与否主要看线路板上的通透孔(Through Hole)数目的多少,一般通透孔的数目越少越耐超频。何谓通透孔呢?就是线路板上的那些看似线路终端的小洞。电脑里使用的线路板是由很多层构成的,我们平时能看见的只是最表层的线路。在最表层之下,还存在有许多层,每层的线路都是互相独立的。要使最外层的线路与里层线路导通,就必须利用通透孔。有些设计不成熟的内存条,就连同在表层的线路之间的导通,都要先从通透孔进入里层,绕上一圈后再从另一个通透孔穿出。这样一来,导致了线路总长度的增加。而在高达100MHz的工作频率下,无谓地加长线路极易产生杂波干扰。这就很可能导致超频失败。顺便提一下,内存芯片与CPU一样,也存在批号不同导致性能不同的现象:即使批号相同,生产日期也会影响芯片的性能。因此想掌握确切的资料,唯一的办法就是坚持不懈地从网上搜寻最新情报。我个人觉得HYUNDAI、NEC和TOSHIBA的芯片性能不错。下面再来看看CL(CAS Latency)值对超频的影响。CAS Latency指的是CPU在接到读取某列内存地址上数据的指令后到实际开始读出数据所需的等待时间,CL=2指等待时间为2个CPU时钟周期,而CL=3的则为3个CPU时钟周期。对今天的高速CPU而言,1个时钟周期的长度微乎其微。因此不论CL2还是CL3的内存,用户在实际使用中是感觉不到性能差距的。而厂家在制造内存条时,不论CL2还是CL3,用的都是同样的原料和设备。只是在生产完成后检测时,挑出精度高的当CL2的卖,精度相对低一些的则当CL3的卖。实际上有不少被当作CL3卖的内存条可以在CL=2的设定下工作。因此CL2的内存条的最大优势就在于更精密一些,换而言之就是为超频所留的余地更大一些、超频后工作会更稳定一些。我试过的几种名牌的128MB/CL2的内存都可以在外频133MHz的环境下稳定地工作,而散装的CL3的内存则大多无法在112MHz以上的外频下持续稳定地工作。在将外频超到100时,也不必使用符合PC100规格的内存,尽管一般不推荐在外频100MHz的系统中使用非PC100的内存条,但实际上甚至有非PC100的内存条在外频133MHz下稳定工作的记录。据说这是因为早期的内存条不带SPD(一块记录有该内存条性能特征的EPPROM,是符合PC100规范所必须的),用户可以自由设定有关内存的各项参数,易于进行优化。当然,如果您的Money很多,那么自然不必犹豫,挑贵的买准没错。又或是您正准备购买新的内存,那么我奉劝您,从长远看还是购买符合PC100规范的吧!就笔者个人而言,赛扬超频之后的稳定性是相对下降了不少,这是因为发热量太大的问题,如果超频后某些特定的应用程序经常报出错,一般将内核电压加上0.1V到0.2V即可缓解。不过为防万一,用于处理重要数据的电脑,最好不要超频使用。

  值得一提的是,PⅡ系列CPU设置了倍频锁,你不能通过加高倍频来超频,不过,最近情况有所改观,已经有一些新型号的主板(例如中国台湾A-Trend和日本Free Way共同开发的FW-6400GX/ATC-6400系列)能够破解倍频锁,允许用户自由设定CPU的倍频。为了超频成功,你除了加CPU的内核电压外,还可以加高外CPU的外部电压,这样可以使内存等外部设备工作更加稳定,对提高超频的成功率和超频后的稳定性都有帮助,但是能加高外部电压的主板实在不多。有些主板(例如华硕的P2B系列),在出厂时设定的外部电压就高于额定的3.3V,而有3.5V左右。而另一些主板(例如上面提到的ATC-6400系列)则允许用户在BIOS中自由设定CPU的内、外电压值。

  另外,还有一种办法就是找那些可以改变输出电压值的电源。据我所知,中国台湾Seven Team产的ST-301HR(ATX版本2.01的300W电源)就带有调节外部电压的旋钮。不过,这种办法有一定风险,大家最好别贸然尝试。

  Pentium ⅡXeon :

  在98与99年间,INTEL公司还最新推出了新一款比Pentium Ⅱ还要更加强大的CPU——Pentium ⅡXeon (至 强 处 理 器)。Pentium II Xeon CPU的目标就是挑战高端的、基于RISC的工作站和服务器。Xeon系列处理器具有在x86时代从未见过的强大功能。此系列处理器幕后的真正变化并不在于时钟速率(从400MHz起),而是该种CPU那些足以成为头条新闻的新型插槽、L2高速缓存、新的芯片组和扩展系统内存支持。这些变化足以证明:x86架构现在已经长大了,正在接近中级和高端Unix服务器的功能。Pentium ⅡXeon处理器把英特尔结构的性能/价格比优势扩展到技术计算及企业计算的新高度。它专门为在中、高级服务器及工作站上运行的应用软件设计了其所需要的存储器设置。

  至于Pentium ⅡXeon 的内部结构包括了:兼容前几代英特尔微处理器结构;奔腾II处理器具有的P6微结构中的双独立总线结构和动态指令执行技术;同时,还有其它一些特性。它的一系列先进的特性加强了服务器平台对其环境的监测和保护能力。这些特性能帮助顾客建立一个健壮的信息技术环境,最大限度地增加系统正常运转时间,并保证服务器获得优化的设置及运行。

  而且还具有先进的管理特性,譬如:热敏传感器、检错纠错(ECC)、功能冗余检查、系统管理总线等等。Pentium ⅡXeon 处理器的功能还得到加强,能在具有可扩展性和可维护性的结构中为执行大量计算任务提供更高的性能。为此加入了512K或1M字节的二级高速缓冲存储器,其运行速度与处理器内核相同(450兆赫兹)。这使得向处理器内核传送的数据量达到了前所未有的程度。通过高容量的100兆赫兹的多事务处理系统总线,实现了与系统其它部分的数据共享;而多任务处理系统总线是一项突破性的技术,使系统的其余部分也有可能实现较高的处理速度。可供寻址和高速缓存用的内存容量高达64G字节,从而提高对绝大多数高级应用软件的处理性能和数据吞吐量。系统总线支持同时处理多项未完成事务,从而使可用带宽增加。支持多达8个处理器的多处理系统,而且各个处理器都能充分发挥效率。这样的系统总线实现了低成本的4通道、8通道对称多处理,并使得针对多任务操作系统和多线程应用软件的性能得到大幅度加强。 完全支持英特尔扩展服务器结构--加强的36位处理器支持(新的PSE-36模式)结合了36位缓冲存储器和超过4G字节的芯片组,从而允许企业级应用程序使用超过4G的内存,实现更好的系统性能。

  至于Pentium ⅡXeon 的其他特性还有:由英特尔开发的单边接触盒(S.E.C.)封装能充分发挥运算能力、改善了处理保护能力并实现了未来奔腾II至强处理器的通用形式。 群集支持,或者称为对数个4通道服务器系统的群集能力。这使得顾客的基于奔腾II至强处理器的系统实现了可扩展性从而满足各自不同的需求。 Pentium ⅡXeon 是首例采用了系统管理总线接口的英特尔微处理器,为英特尔产品系列增加了一些可维护性的特征。在盒中,有两个新的部件(除热敏传感器之外)使用这个接口与其它系统管理硬件和软件进行通讯。Pentium ⅡXeon 还可以支持全面的功能冗余检查(FRC)以提高重要应用软件的完整性。功能冗余检查对多处理器的输出进行对比,以检查它们之间的差别。在功能冗余度检查中,一个处理器充当主处理器,另一个则充当检查器。检查器负责向系统报告是否发现两个处理器的输出有差异。纠错码功能可以帮助保护对执行任务过程中不容出错的数据。奔腾II至强处理器支持对所有二级高速缓存总线和系统总线事务中的数据信号的检错纠错功能,能够自动纠正单字节错误,并向系统提示所有双字节错误。所有的错误都被定位后,系统可以进行误码率追踪以确定出故障的系统部件。

  在Pentium ⅡXeon 里,INTEL更加用上了最新的插口技术棗Slot 2。Pentium ⅡXeon 是放置在金属封装壳中的,然后通过边缘连接触点插在主板上,其连接插座更像是常见的PCI或ISA扩展卡的插槽(因此也就有了术语SECC即单边接触插盒)。Slot 2将这个概念又向前发展了一步:每个Slot 1 CPU使用了242个连接触点,而每个Slot 2处理器使用330个连接触点。所以,大家熟悉的盛放Slot 2 CPU的黑色金属封装壳就比Slot 1要稍大一些。Slot 2的显著特性还不是其连接触点,而是其二级L2高速缓存。也就是说,与Slot 1 Pentium II (与L2高速缓存以半倍速CPU时钟速率通信)不同,Slot 2 Xeon处理器以全速时钟速率?00MHz椨隠2高速缓存通信。对工作站和服务器厂商来说,这是一个巨大的吸引力,因为在这些平台运行的应用在高端是CPU极度密集型的。因此,CPU从L2高速缓存访问数据的速度越快,它就能越快地处理数据。 实际上,使用0.25微米工艺生产的400 MHz Xeon处理器的内核与Pentium II 是一样的。但是,为了适应Xeon极快的L2高速缓存,Intel必须得将PCB(印刷电路板)的高度增加一倍,所以处理器插盒本身要比Pentium II 的SECC高得多。Xeon具有两种类型:一种带有512K L2高速缓存,另一种带有1MB L2高速缓存。99年晚些时候,用于高端服务器的450-MHz、2MB L2高速缓存的Xeon CPU也将推出。

  由于Pentium ⅡXeon 是面向工作站和服务器市场推出的,所以也要开发出相应的芯片组,那就是440GX和450NX二者都支持100MHz前端总线、USB(GX有4个USB口,NX有两个USB口)和到ISA总线的南桥。 440GX AGPset 芯片组为工作站和中级服务器设计,支持最新的Xeon处理器,支持 Slot1和Slot2结构的100MHz系统总线速度;能最多支持两个CPU,更完善的AGPX2,支 持高达2GB的SDRAM内存,采 用 492 脚 的 BGA 封装。另外还支持Pentium II 处理器,所以如果厂商愿意,他们可以将Pentium II 系统移植到这种新的芯片组。450NX PCIset 芯片组则是专门为服务器设计的,该芯片组有两种类型:五芯片组的450NX基础型和九芯片组的全能450NX。其中450NX基础型,最多支持2个32位PCI总线以及一个64位PCI总线,最大内存支持4GB。比较起来,450NX全能型最多支持四个32位PCI总线和两个64位PCI总线,最多支持8GB内存。二者都使用了Intel的PSE36,这是一种新型的36位内存寻址模式,从而能支持4GB以上(450NX最高为8GB)内存,并为最高支持64GB主内存提供了空间。 二者均支持最多四个处理器、100MHz前端总线和100MHz的EDO DRAM。450NX最酷的功能是其内置的群集支持。服务器厂商可以(为90-MHz系统总线)加一个群集桥,就可以让终端用户将多个Xeon服务器串在一起。于99晚些时候推出的群集桥系统,能对关键重要的应用提供故障恢复功能,满足7天24小时可用的要求;同时,它还能将应用提高扩展到x86平台前所未有的水平。另外,你还会见到使用Profusion架构(去年Intel购买Corollary后由Intel拥有)的八路群集Xeon服务器,以及其他一些专利群集技术。由此可见,Pentium ⅡXeon 是真正能与数据中心竞争的第一款Intel处理器。

  Pentium ⅡXeon 性 能:400MHz主频;32KB(16KB数据/16KB指令)无障碍一级高速缓存,可对最常用数据进行快速存取;双重独立总线结构使性能更佳,并为处理器核心提供更多数据,100MHz系统总线加速了处理器与系统间数据的传输;具有512KB及1MB的统一、无障碍二级高速缓存;高速缓存总线速度与处理器核心运行速度一致,可提供更大的峰值带宽;缓存寻址空间可达64GB;支持多达8个处理器,并通过其他集群技术支持8处理器以上的系统;支持36位扩充内存,使 操作系统可更有效地使用多达4GB以上的内存。

  经过笔者的亲身测试,Pentium ⅡXeon在进行表格处理,文书编辑,以及图形,图象处理方面都比Pentium 有了不少的提高,可能是因为比较大的二级缓存的缘故吧,不过就执行游戏的效果来看就和Pentium Ⅱ没有什么区别,毕竟它的出现不是为了游戏吧。

  Katmai:

在Xeon(至强处理器)上市后,英特尔公司的首要事情就是为新一代奔腾II--Katmai(奔腾III)作准备,它可能是本世纪X86产品的最后一作,因为INTEL宣布了要将Merced推迟6个月发布,或许到2000年才上市,现在就让我们看看正式推出的Katmai的详细情况:

  Katmai为MMX 添加了70条新指令,以增强三维和浮点应用,并让原来支持MMX的软件和WEB开发程序运行得更快。这个技术被命名为MMX2,它可兼容以前的所有MMX程序,此规格是英特尔公司在1998年1月宣布的。新指令包括浮点数据类型的SIMD,CPU会并行处理指令,因而在软件重复做某项工作时可以发挥很大的优势。与之相比较的是,MMX新增57条指令所提供的SIMD仅对整数类型有效。众所周知,三维应用与浮点的关系很密切,强化了浮点运算即是加快了三维处理,以下软件都能从中受益。

  •   首先是三维几何学,进行变换3D坐标(特别是同时变换几个)工作时,SIMD会在一秒中做出更多的操作,所以利用SIMD浮点指令将得到更高的性能,它能进一步对场景做渲染、实时影子效果、倒映之类的工作。对于最终用户来说,这意味着物体更生动,表面更光滑。在图中可以看出各种新增的变换指令,其中光线的控制是3D环境的关键,一种类似于浮点矩阵操作决定从物体表面反射光线的颜色和数量。游戏开发商们为了减低CPU的计算量常常去掉那些额外或复杂的光线,但一个场景的复杂光线能比普通着色起到更好的视觉效果。MMX2中的SIMD浮点指令就能对之进行平行编码,可以大大减轻处理器的负担,以获取更高水准的“现实”。究竟新指令还能带来多少性能增益呢?这取决于精确的代码和外界的支持。英特尔相信,这些改变是引人注目和显而易见的。它会对娱乐和教育软件,工作站软件,使用3D技术的商业数据,电子商业产生重大影响。

      开发商还可以充分利用MMX2,以新指令集重新编码自己的3D库。要知道,只有使用标准的3D API,英特尔才能保证它们会得到相应的优化。

  •   其次是三维物体,MMX2不仅对3D场景有作用,而且能对游戏中活动的物体和人物加以改善。Katmai提供的额外计算能力能够支持现有技术,如:在复杂目标和移动物体上的碰撞侦察和对象物理化。它也可以使用未来的技术,如:前置运动和后置运动(它们能改善应用程序中的刚性和固态物体,让之接近真实)。最终用户将感受到交互性和真实性都有巨大的变化,在动作游戏中会“碰到”或“抓住”人物,在飞行游戏中机翼的收缩等等。现在的游戏开发者开始使用一种可变形的“网皮”技术,比较于传统的刚性着色来说,它可进一步表现出物体的弯曲与柔和。现在大多数游戏人物的身体都是由一块块方格组成,因为它们还缺少每个坐标的实时定位运算,所以拥有牵线木偶般的外貌是不足为奇的。

  •   再次是成像计算。图像处理(特别是一些不常用的操作)亦受益于Katmai的平行编码和数据结构,图像变形的操作使用浮点计算比整数运算减少了一些CPU时钟周期。它可增加图像尺寸和图像混合操作,这对商业和个人绘图软件,高分辨率数字相机,高端图形工作站都有极大的帮助。

  •   第四,视频加速。视频编辑软件比成像计算的要求更苛刻,高配置的机器是必不可少的。因为它需要大量的实时运算,不论是个人视频创造软件,还是专业视频生产软件,都要保证视频流数据运行于24-30帧/秒。除了图像操作之外,作为视频计算核心的压缩/解压运算法则也很重要,加入MMX2可以使应用程序得到更高分辨率的图像和更快的帧数,它们是:MPEG,DVD/MPEG2和Indeo。

  •   第五,语音识别。IBM的ViaVoice曾指名要MMX技术,那么MMX2又能为语音识别系统带来什么呢?Katmai可对前置语音处理作加速,把新的代码增加到软件中能增强它搜索所需匹配单词的能力,它能减少出错的比率和缩短响应时间,越来越多商业和个人软件将采用语音识别技术,这绝对是一个令人兴奋的消息。

  •   第六,音频输出。大多数音频输入和输出采样率是16位,许多中介音频处理都需要强大的浮点处理,包括FFT,FIR,IIR,平行信号处理滤波技术。SIMD浮点处理能让开发者容易利用杜比数字音频之类软件技术,作用包括:以多音源产生3D音效,修改声音样品取得不同效果,实时生成相应音乐,用物理建模造出高品质的乐曲和音轨,动态和交互式语音。

      MMX2的其它好处在以后一定还会被发掘出来,但愿它不要像MMX技术一样,只获得了不太多的支持。

    标签: CPU | Intel | Pentium

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