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郭见洌:AMD、Intel抢跑双内核
 
 
2005-05-12 19:32:20
 
   
 
Intel特意赶在在418日发布了其用于桌面PC的双内核处理器——Pentium DPentium 至尊版,而三天后AMD发布了
面向服务器的双内核Opteron处理器(先期为可支持8路系统的800系列,5月末会有低端的支持12路系统的200系列),在X86架构双内核产品发布上,Intel似乎抢了“头彩”,但实际上它多少也会有些无奈:服务器用户对双内核技术的需求要比桌面PC用户强烈,或者说前者可更快、更明显地感受到双内核技术所带来的性能提升,因为原有支持SMP的软件可以照常使用在单路或多路双内核处理器系统上并发挥双核的优势,大量的多任务、高密度计算也将充分挖掘双内核的潜力,而桌面计算领域还没有什太多迫切需要双内核支撑的多线程应用及现成的针对双内核处理器进行优化的应用软件,可AMD恰恰先在利润丰厚的市值达61亿美金的X86服务器层面引入了双内核技术。
追跟溯源,AMD就更没有在双内核上落后,而且还非常“超前”:AMD实际上早在设计K8内核之初,就已经预留了对双内核的支持,所以现在我们看到的双内核Opteron处理器的管脚数目、甚至封装形式都与原有的单内核Opteron处理器一致。也许正是因为有了这样的底气,AMD才祭出了“真双核”的说法,不过这种说法多少有些一厢情愿,因为不同厂商的双内核设计方式说到底也是殊途同归,不存在真伪问题,“真双核”真正要表达并可为更多人接受的含意应当是:在架构上可以更有效地发挥双内核的优势。
理论分析和初步的测试已经验证了这一含意:AMD的双内核设计是两个处理器内核通过共同的系统请求接口和交换矩阵电路,与集成的内存控制器和13HyperTransport通路相连,在形成多路系统时,不存在对系统总线带宽和内存带宽的争抢瓶颈,目前在8路系统以下,越是多路则越能体现AMD双内核架构优势;根据不同的应用,多路双内核Opteron系统的性能表现要大大超越多路单核系统(包括基于单内核Opteron和单内核Xeon的系统),有关详情可参见5月16日刊出的《计算机世界》报产品技术版面相关评测内容。
也正是因为基于K8架构的双内核优势将更显著地体现于多路系统,所以AMD抢先在服务器处理器上引入双内核技术,但心知肚明的Intel也十分敏锐和明智,先选择桌面和移动处理器“动手”,既避开了AMD的锋芒,抢了哪怕可能只是名义上的“头彩”,也具有扬长避短的意义:在单处理器的桌面和笔记本电脑平台,Intel双内核处理器在架构上的瓶颈并不明显,相应应用更不容易激发这种潜在瓶颈;由于可引入AMD处理器不具备的超线程技术(Pentium至尊版),而此技术本身就具有一定的多线程处理能力,所以尽管效能不如双内核技术,但至少有锦上添花之效。但AMD还有可以让Intel感到有些难受的说词,即双内核Opteron的功耗较低,且在封装接口上与单核版本一致,用户由单内核系统升级为双内核系统时,不需要改动电源、处理器插槽等,只需刷新BIOS即可完成,不必担心以往投资的浪费(对主板厂商等也是如此)。
不过可以肯定的是,AMDIntel都认同,X86处理器的性能提升已不能指望主频,因为那会带来功耗、成本的上升,而性能提升幅度却较有限,所以转向双内核乃至多内核才是未来处理器的发展方向(初期双内核产品的频率都不算高,Pentium D3.2GHz就低于Pentium 4 EE 3.7GHzAMDOpteron 875的频率也仅为2.2GHz)。因此无论是服务器型、桌面型还是移动型,二者的处理器都将向双核过渡,只是时间表有所不同,除了如上述的AMDIntel分别先在服务器、桌面平台“动手”外,AMD的桌面型双内核处理器Athlon 64 X2将于6月份上市,双内核移动处理器预计于2006年推出;Inte将于年底发布双内核安腾处理器,双内核Xeon处理器将于2006年第一季度推出,代号“Yonah”的双内核移动处理器预计今年年底推出,2006年初实现量产。当然产品定位也有所不同,AMD Athlon 64 X2处理器主要面向准专业市场与数字媒体应用,但AMD认为多线程游戏在短期内不是桌面PC的应用模式,所以Athlon 64 FX系列尚不会加入双内核技术,而Pentium DPentium 至尊版则把游戏也作为一个重要的应用。
在服务器领域,由于两个X86处理器巨头及IBMHPSun等都在力推X86双内核,所以X86服务器会更多地侵蚀部分原属于RISC领地的高端服务器市场,一些原来的高端用户可能也会更多地倾向采用由低端X86服务器构建的集群系统。对于软件厂商发放软件许可证是应当依据内核还是芯片数量,各厂商策略不一:微软一如既往地一致,即无论是多核、单核系统,高端产品还是低端产品,64位架构还是32位架构,都依芯片数量发放许可;Sun对低端产品也明显倾向依照芯片数量,AMD态度较明确,即建议以芯片数量为依据,Intel倾向于依照处理器插座,实际也是异曲同工,IBM态度不十分明确,但其低端X86系统也较倾向以芯片数量为据,BEA则采取根据应用效能的提升进行判定的方法,甲骨文也倾向按照内核数量发放。可以看出,SunIBMAMDIntel都欲尽量减少门坎,力推双核X86系统的普及。
X86双核处理器平台在硬件上已经开上快车道,已经就绪的微软64操作系统也可对其提供相应优化,剩下的问题就是应用软件的支持了——这在服务器领域不是大问题,但在桌面和笔记本电脑领域,这还需要一个渐进过程。Intel刚刚启动了软件开发支持项目即软件联盟,与开发商共同解决面临多核、64位计算时出现的问题,这显然也有一些抢占市场的味道;AMD对自己在架构上的优势似乎很有信心,不惧怕这样的竞争,另外它还与全球的微软技术中心(MTC)展开合作,使采用Opteron系统的企业用户可以获得充分的优化支持。当然,双内核要想真正在快车道上飞驰起来,还要拜赐于AMDIntel的竞争:目前X86双核处理器的良品率还比单内核产品低不少,但随着工艺的成熟、65nm制程的引入、成本的下降,二者双核产品价格终究要向单核产品靠拢乃至双核取代单核——事实上,Intel将双核Xeon发布推到明年,也与考虑到届时65nm转换完成、成本及功耗更容易控制有关,而AMD为抢占X86服务器市场而先推出90nm制程的双核Opteron,也属韬略之举。Intel 看来对于双内核的普及更显得乐观,认为至2006年年底,70%的服务器芯片、至少80%的台式机、笔记本电脑芯片都将是双内核型的。Gartner也预计,至2007年年底,双内核处理器将完全普及。
AMDIntel分别在不同的产品领域打响了双内核的“第一枪”,但最终谁能取得丰硕的战果则是另一回事,双核并不是处理器的全部,处理器的性能也不是决定市场成败的惟一因素,操作系统与应用软件的支持、下游厂商的合作、需求环境、营销策略等等都将起到重要作用,在明年年中微软发布推“长角”系统之后乃至等到明年年底或许才可以看出一些眉目。
 
   
  (网页编辑:天涯  
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