| 出版日期：2004-10-11 总期号：1354 本年期号：75 |
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强调效能 摩尔定律让位基辛格规则？
谢文砚 自从1965年戈登·摩尔发现摩尔定律以来，英特尔在过去十年中将处理器性能的提升作为自己的发展方向，而这一定律也直接影响了整个芯片和PC的发展进程。但是，变革发生了，在刚刚结束的英特尔秋季IDF上，英特尔首席技术官帕特·基辛格宣称：“今后英特尔的发展方向将是研究如何提高处理器效能，并使得计算机用户能够充分利用多任务处理、安全性、可靠性、可管理性和无线计算方面的优势。而使用多内核的处理器，正是英特尔在这方面不懈研究的成果。多内核处理器不仅仅是通过提升处理器的频率来提升性能，更通过提升晶体管的性能来再次带动处理器性能的提高。” 解读这段话，不难发现一个重要的变化，或者正如标题中所说的“变革”，英特尔将从追求“Performance”转移到热爱“Efficiency”。而这一切，是否来得太快？ 时势造效能 
Montecito的双内核架构 英特尔从未说过要放弃摩尔定律，毕竟那是关系重大的事件。 最初摩尔定律的定义是，处理器上每平方英寸里晶体管的数量在12个月内就要翻一番。而到了20世纪90年代，由于技术上的限制，12个月已经放缓到了18个月。最近，英特尔公布的产品路线图显示，其推陈出新的速度已经明显落后于摩尔定律。在过去的8个月间，英特尔也是屡次遭受产品延迟和制造方面的打击。最近的一次产品延迟是公司7月29日宣布的4GHz“奔4”处理器将无法于年底如期上市。 因此，我们有理由认为，从秋季IDF上，英特尔首席技术官帕特·基辛格宣布新游戏规则的这一时刻开始，影响业界40年的摩尔定律将逐渐淡出，取而代之的，将是注重实际效能的“基辛格规则”。这一更迭，将持续2～3年，取决于新半导体材料的研发、多核心技术和虚拟化等技术的发展速度。 不过在过去的10年中，坚持高频率（即高性能指标）制胜的英特尔成为胜利者，以至于全球的英特尔处理器消费者都形成了“高主频＝高性能＝高使用效能”的概念，这是英特尔的巨大成功，但也是失败。 说是失败有些夸张，但的确让英特尔自己吃了不少苦头，例如今年年中，英特尔计划将其桌面端产品从“按主频命名”改换到“按用途命名”时，几乎费了和宣传“P4”同样多的力气来解释，为什么要变更命名方式以及新命名规则的含义等。当然，英特尔绝不会承认AMD在“速龙”等产品线上率先采用的效能命名方式更容易让用户接受。 其实最根本的原因是漏电和功耗的问题。正如本报此前的报道，安腾2、至强、Dothan和Prescott是英特尔使用新技术最多的四种平台，而在这些平台中，我们可以看到，安腾2、至强、Prescott都遇到了功耗和漏电问题。例如Prescott 3.2GHz版本的典型功耗值达到103W，若频率提到4GHz，功耗将超过惊人的150W；而Nocona 3.6GHz的典型功耗值可达120W，最新的安腾2典型功耗甚至到了130W！此时，如何散热就成为大问题。虽然各系统厂商极力发展风冷技术，但高速风扇噪音难以控制，成本也日渐增高；高成本、可靠性不佳的水冷技术难以推广；热管技术虽然可以勉强应付但是成本高昂。以至于业内有玩笑说，主板上面的发热大户，芯片也好，芯片组也好，都是英特尔制造，那散热的问题也应该找英特尔一并解决。 新技术支撑效能实现 
65纳米制程的70Mb SRAM 追求“效能”的目标一经定下，英特尔的巨型战车显然不会闲着，从英特尔已经对外宣布的技术来看，其中最关键的不外多核、更小制程、低介电系数(Low-k)材料和虚拟化技术这几项。 所谓“多核”，指的是在一枚处理器芯片中集成多个硬件处理内核，在操作系统看来，它是实实在在的双处理器，可以同时执行多项任务。理论上说，每增加一个核心可以将系统性能提高50%～70%，而且增加硬件核心并不需要增加太多晶体管，因此也不会带来过多的功耗负担，而且厂商完全可以削减二级缓存的容量以保持适当的晶体管规模。 也就是说，多核技术可以在几乎不用提升系统总功耗的前提下，将处理器的性能大幅度提高。英特尔在去年提出了双核开发计划，当时外界认为这是英特尔的又一项重大技术革新——但其实在RISC处理器领域，多核的做法早已流行，例如IBM早在2002年就推出过采用双核心技术制造的Power4处理器，Sun此前也宣布过采用多核心设计的芯片，只不过没有太多媒体注意而已。而在秋季IDF上，英特尔也同时宣布了配合多核心技术的两种并行技术，即指令集并行技术和线程级并行技术。从双核安腾2（Montecito）的样片来看，并行技术配合多内核技术取得了较大成功，该芯片的功耗降低到了100W。 而在8月底，英特尔已经宣布采用65纳米技术生产全功能的70Mb静态随机存取内存芯片(SRAM)。这一新内存芯片使用了效能更高且耗电量更低的晶体管、英特尔第二代应变型硅晶、高速铜导线互连、以及低介电系数材料等技术。新型65纳米制程将生产闸极长度仅有35纳米的晶体管，其中应变硅晶技术提供更高的流动电流，能提高晶体管的速度，且生产成本仅需增加2%；而采用新型低介电系数材料的铜导线互连，则整合了八层铜导线互连层，并运用低介电系数的材料提高芯片内部的讯号传输速度，并降低芯片耗电量。 可以肯定，英特尔在采用65纳米制程生产内存芯片后，下一步将是实现在处理器芯片中实现上述技术。 安腾2的使命 变革并非突如其来。早在安腾发布的时候，英特尔的发言人就曾经强调过，安腾有三个战略发展阶段：第一阶段是采取各种可能的手段提升技术指标，即在性能上以最快的速度达到一定高度，这一阶段在安腾2发布的时候已经基本完成；第二个阶段是向尽可能多的ISV和伙伴提供安腾2平台，在上面开发出足够多的应用，目前安腾2在全球已经有超过2000种应用，而且还在继续增加；最后一个阶段就是通过技术改进和量产，降低安腾2的成本，并使安腾2平台的效能达到至强平台的两倍，这一目标要在2007年实现。因此，对于从性能到效能的革新，应该说并不会太让有心人吃惊。 而届时安腾2平台和至强平台的区别主要体现在应用上的区别，对此，英特尔亚太区产品营销与业务管理总监黄则荃有一个妙喻，他认为，安腾2和至强将像是豪华大巴和高档轿车之间的区别，二者价格差不多，大巴运行速度较慢，容量大而安全，适合关键应用；而高档轿车速度极快，但容量较低，安全性不如大巴，适合普通商业应用。 记者点评 从性能到效能，一字之差而已。但隐藏其中的，是英特尔设计思路的转变。 摩尔定律所遵循的性能（Perfomance），是IT产业在不成熟环境下，按照厂商意愿发展的结果。厂商当然希望通过性能的大幅度提升，不停地刺激市场需求，带动产业发展。而英特尔现在所倡导的效能（Efficiency），则是在用户日益成熟、IT设备变成最普通生产工具后的结果，必然要从如何让用户更好地使用来刺激销售。在很多方面，现在的芯片业和前些年的家电业颇为相似。 当然，“效能”这个词并非英特尔首创，在这方面，不管英特尔是否承认，AMD都走在了它前面。就在9月初，AMD全球副总裁、AMD（中国）有限公司总裁兼总经理郭可尊在接受本报“尖峰对话”栏目采访的时候说，希望以最快的速度占领50%的市场份额。这一计划足以让英特尔感到压力，毕竟AMD去年的市场份额还不到15%。 技术链接 Silvervale和Vanderpool 和以往一样，在采访中，英特尔的发言人还是提到了Silvervale技术和最新的Vanderpool技术，不过也还是一样的语焉不详。 不过通过现场的一个PPT页面可以看到，英特尔所描述的Silvervale技术是一个介于底层芯片、芯片组、内外存和上层虚拟管理界面（即现有的Vmware等虚拟界面）之间的层，主要用于更好地协调硬件和现有虚拟服务器软件，从功能上讲，有些类似IBM在大型主机和部分Power平台上采用的“微码”技术。 Vanderpool技术目前暂时只在明年发布的双核心移动芯片“Yonah”上采用，不过英特尔对此技术的细节并未披露。有传言说，该技术是Silvervale的桌面平台版。不过可信度不高。 
Silvervale示意图 |
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