2010年处理器技术发展解析

每年春天，处理器领域的两大巨头Intel与AMD都会公布自己的RoadMap，也就是产品路线图。根据这个路线图我们可以了解到全年都会有哪些处理器与芯片组新品上市，有哪些吸引眼球的亮点技术，以及市场端的推广重点是哪些。你想了解今年的CPU与芯片组发展的脉络吗？请跟随我们的解析文章一起来看看吧！

Intel的2010：乘胜追击，扩大优势

在2009年中，Intel在处理器与芯片组领域取得了非常不错的成绩，Nehalem微架构的Core i5/i7以及年初刚刚登场的带有集成显示单元的Clarkdale产品不仅树立起技术领先的标志，而且积累了不错的人气与口碑。在2010年，Intel阵营会有三大看点：首先是上半年会推出顶级的Core i7 980X Extreme处理器；其二是继续扩大Core i系列家族，并逐步向市场推广“集成显卡的处理器”；其三则是LGA 775阵营的去留问题，目前业界普遍认为2010年可能会是LGA 775处理器“后的Party”。

LGA 1366：王者地位，无人能敌

顶级处理器往往意味着强劲的性能以及新的技术，其实早在2008年10月份，Intel就给我们带来了Nehalem微架构的Core i7 965 Extreme；在2009年中又推出了频率更高的Core i7 975 Extreme，即便到现在仍然没有竞争对手的产品能够威胁到它们的地位。而在2010年中，Intel将继续书写摩尔定律的神话，给我们带来更为强大的Core i7 980X Extreme，核心代码Gulftown。

单看技术规格，Core i7 980X Extreme的计算能力
会是Core i7 975 Extreme处理器(目前顶级)的1.5倍

Core i7 980X Extreme很有可能成为首款桌面六核心处理器，超线程技术的应用让其拥有12线程的强大火力。我们知道Nehalem微架构分为Core与Uncore两部分，随着核心数量的增加，Core i7 980X Extreme的L1与L2缓存总容量也增加了50%(Core单元的L1与L2缓存依然为32KB与128 KB，但是数量从4组增加到6组)，而三级缓存也从以前的8MB增加到12MB。新处理器的默认频率为3.33GHz，与Core i7 975 Extreme持平，QPI总线速度为6.4GT/s，通过Turbo模式(即睿频加速技术)加速后可以让单个核心工作在3.6GHz的频率下。

从理论上来说，更多的核心数量与晶体管数目往往也意味着更高的发热量，不过这些在Intel的32nm制程面前并不算问题，而且第二代高K金属栅极技术的应用，能够将处理器的芯片面积做得更小，发热量也更低——尽管Core i7 980X Extreme处理器主频达到了3.3GHz，但TDP却只有130W，与上一代产品相当；反观AMD方面，目前伊斯坦布尔的Opteron处理器使用45nm生产工艺，高频率仅达到2.6GHz。

Core i7 980X Extreme的真身在去年就已经被曝光过，为特殊渠道流出的ES样品

新的六核产品为啥不是“Core i9”？

很多朋友都会纳闷为什么Intel新的Gulftown核心的六核处理器没有命名为Core i9，而是继续沿用Core i7 900系列的命名方式，确切的原因恐怕除了Intel之外他人很难知晓。不过业内人士认为从核心架构上来看，新的六核产品依然是Nehalem微架构的延续，核心架构本身并没有明显变化—如果拿Core i7 980X Extreme与Core i7 975 Extreme相比，所增加的仅仅是核心数量与三级缓存的容量，之前有些玩家从特殊渠道拿到的ES样品也证实了这一点。作为Intel“Tick-Tock”发展计划的一环，Gulftown的新六核产品更像是Intel展示技术实力、完成摩尔定律的作品，光靠堆砌核心数目显然不能够作为“全新的一代”，所以Intel还是将其留在Core i7的体系下，以便进一步完善产品线。

在芯片组方面，与Core i7 980X Extreme搭配的依然是X58芯片组。届时，选择Core i7 980X Extreme处理器就意味着用户能够使用到三通道内存技术以及SLI、Crossfire等多项顶级技术，从目前已经知晓的测试数据来看，在一些对多核心优化明显的测试中，Core i7 980X Extreme领先Core i7 975 Extreme高达35%～40%。不过惊人的性能是要付出代价的，目前很多人猜测这枚顶级处理器的定价为999美元，主板价格也在250美元以上，二者合计折合人民币9000元以上。

LGA 1156：中端先锋，气势威猛

很多用户猜想着，LGA 1156接口的新品应该会非常丰富，高、中、低端的用户都可以各得其所，不过令人遗憾的是，我们在路线图上并没有看到太多Core i7 800系列、Core i5 700系列的新品，反倒是更低规格的Core i3 500系列以及Core i5 600系列新品非常丰富。

在Clarkdale处理器内部，存在独立封装的CPU核心与显示单元核心

在今年的1月份，Intel已经发布了Core i3 500、Core i5 600以及Pentium G系列的处理器，它们的研发代号都是Clarkdale。定位于中高端市场的Core i5 600处理器拥有物理双核心、4MB三级缓存，支持超线程和Tubro模式，用于替代Core 2 Duo E8000和Core 2 Q8000系列的市场地位，目前有Core i5 670/661/660/650四款，售价从284美元到176美元不等。

定位于主流市场的Core i3拥有物理双核心、4MB三级缓存，支持超线程技术，用于替代Core 2 Duo E7000系列处理器的市场地位，目前发布了Core i3 530/540两款，定价在133到113美元之间。而为入门级用户准备的Pentium G系列处理器只有双核心、3MB三级缓存，不支持超线程和Tubro模式，用于取代Pentium E家族。不过Pentium E家族不会迅速消失，它将会在整个2010年作为英特尔的低端处理器存在，和Celeron E处理器一起征战入门级市场。

Core i5 661和660有什么差别？

Core i5 660和Core i5 661两款处理器命名非常相近——这两款处理器CPU核心完全相同，差别在于Core i5 660的集成显卡核心频率为733MHz，而Core i5 661集成显卡频率提升到900MHz，GPU性能更强劲。同时Core i5 661的TDP功耗也小幅度上升，从Core i5 660的73W上升至87W。

新发布的双核心产品同样使用了32nm制程工艺以及第二代高K金属栅极技术，而这些新产品的大亮点则是将集成显卡彻底封装进CPU内部，从而实现了平台的高度整合。我们的疑问是，新技术是不是真的如很多人想象的那样完美和彻底呢？答案是否定的，虽然Intel将集成显卡封装进CPU内部，但仅仅是封装而已——毫无疑问，Intel这次给大家带来的又是新的“胶水产品”。

从Intel给出的Nehalem、Lynnfield以及Clarkdale家族核心的对比图片中，我们可以看到Clarkdale并没有继承内存控制器与总线控制器，而是将这些功能组件封装在另外一个Die当中。

从构造图中我们就可以看出Clarkdale与Core i7 800系列和900系列有很大的不同：Core i7的高端产品是将内存控制器与PCI-E控制器，还有CPU的核心单元集成在一个晶圆上，属于正宗的Nehalem架构；而此次推出的Clarkdale产品却将PCI-E控制器、集成显卡以及内存控制器放在另外一个单元上，所以更偏向于传统的南北桥架构。换句话来说，Intel使用更先进的技术来生产北桥，然后将其与CPU的核心计算单元封装在一起，从外观上来看而这确实是合二为一，但揭开盖子之后CPU与北桥依然独立。

不过这种设计也并不是没有好处，北桥与CPU的距离更短，所以封装在一起的北桥与CPU通讯会更加顺畅，而且大大简化了主板上的走线设计和布局。实际测试成绩也证明了这一点，在同样使用双通道内存的情况下，Core i3处理器的内存性能只有Core i5 750的50%～70%，但即便如此相比以往Core 2 Duo系列仍然强上不少。

Intel对自家的高清显卡寄予了厚望

另外值得注意的是，Intel在Core i5 600、Core i3 500以及Pentium G系列中都内置了“Intel HD Graphics”显卡单元，中文名称就是“英特尔高清显卡”。从已有的规格来看，这款显卡相比GMA X4500HD性能提升还是比较明显的，比如内置的流处理器数目从之前的10个提升至12个，视频播放方面也增加了对双视频解码、降噪、双HDMI输出、双音频流、杜比TureHD和DTS HD的支持，并首次支持了12位色深；反映到游戏性能上，这款高清显卡相比GMA X4500HD提升从50%～150%不等，与 AMD 785G基本持平。

AES-IN加密功能

在特色功能方面，Intel为Core i5 600家族的四款处理器带来了六条全新的AES-IN指令集(其它处理器都没有)。AES是一种加密算法，在商业或其他敏感领域有广泛用途。之前的处理器计算AES加密数据需要处理器按部就班地计算，而新的AES-IN指令集能极大的加速处理器的计算速度。简单打个比方，没有新指令集之前，我们要让处理器画圆，必须告诉处理器圆心位置、半径大小、圆的颜色等，处理器再按照指令一步一步计算；有了新的指令集之后，处理器只需要拿出一个图章直接盖下去，就得到了符合要求的圆，效率大大提升。根据Intel的官方数据，在使用了AES加密的场合，主频为3.2GHz的Core i5 650处理器速度至少是主频为2.8GHz的Pentium G6950的1.85倍。去除超线程技术和主频、缓存等影响，AES指令集至少可以带来30%以上的计算性能提升。

LGA 775：风光难续，新品稀少

虽然Intel在很多场合表示LGA 775接口的寿命将会延续到2011年，但业界普遍不看好LGA 775的前景。在今年1月份Intel也发布了几款新产品，如Core 2 Quad Q9500处理器(主频2.83GHz、6MB L2缓存)，但其售价高达183美元(约合人民币1250元)，与Core i5家族相比性价比不高。

低端产品方面，Intel表示会继续延长Pentium E和Celeron E的寿命，在发布了Pentium E6600、Pentium E5500以及Celeron E3400/E3300处理器后，他们还将根据市场情况，在今年第二季度或第三季度再考虑是否需要发布新处理器。但可以预见的是，Intel的工作重心已经转移，LGA 775今年将上演“后的Party”。

AMD的2010：暗中蛰伏，守成待攻

AMD在2009年中低端市场打得风生水起，特别是几款高性价比的双核、三核心处理器的上市赚足了消费者眼球。2010年，AMD在维持高性价比策略的同时，还将推出高端六核心处理器，并发布新的AMD 8系列芯片组。从AMD 2010年的整体产品形式来看，高端处理器方面依旧不容乐观，产品性能难以和Intel正面抗衡；中低端处理器和芯片组方面则有不少高性价比的新品推出，表现更令人期待。

咱也是六核心—“Thuban”领军桌面平台

作为Intel的老冤家，AMD自然不甘心自己的产品落后于竞争对手。在Intel推出Core i7 980X Extreme版本之后，AMD将发布代号“Thuban”(Thuban是恒星的名称，中文译名为紫微右垣一)的全新六核心处理器，在命名方面很可能是PhenomⅡ X6。

在Roadmap中，AMD已经标识出2010年的六核心处理器“Thuban”，
接下来就是采用全新“推土机”架构的“Zamber”了

PhenomⅡ X6处理器依旧保持了6MB L3缓存，支持双通道DDR3 1333，从规格上来看基本上是服务器版本“伊斯坦布尔”的翻版，不过AMD并未说明新的六核心处理器的频率情况。工艺和频率依旧是制约AMD发展的桎梏，如果AMD无法将PhenomⅡ X6处理器的频率在发布前提至3GHz以上，那么在性能上PhenomⅡ X6可能难以保证对用户有足够的吸引力。根据之前的一些测试和服务器版本Opeteron的表现看来，在频率低于2.6GHz的情况下“伊斯坦布尔”六核心Opeteron的性能勉强和PhenomⅡ X4 965等高频率四核心处理器抗衡，所以，PhenomⅡ X6胜出Core i7 900的希望不大，和Core i7 980X Extreme相比性能差距会比较明显。不过高性价比是AMD一贯的优势，相比竞争对手999美元的天价而言，我们猜测PhenomⅡ X6肯定在价格上要平易近人很多，甚至以1500元(189美元)的低价上市也不是没有可能的。按照AMD的一贯策略，Phenom Ⅱ X6处理器如果能够表现出色的话，搭配上新的AMD 8系列芯片组将会给玩家带来不小的惊喜。

但从总体上来看，由于现有处理器架构缺乏进一步创新的空间，而新的“推土机”躲在仓库里面迟迟不肯露面，所以AMD希望在2010年实现性能大翻盘的机会并不大，只能依靠现有产品与竞争对手继续抗争，为未来新产品争得一定的缓冲时间。

AMD的“Bulldozer”架构简介

AMD的全新架构“Bulldozer”(中文译为“推土机”)是AMD在K10之后推出的全新一代处理器架构。AMD在新架构上采用了大量全新设计——比如模块化设计方案，可以根据需要添加或者删除各种模块，并根据市场情况推出不同规格的产品。另外，AMD宣称“新架构设计能大幅度减少线程串扰(thread-interference)”，在多线程和单线程运作中都有更好的表现。

“Bulldozer”的四核心处理器实际上是由两个“核心模块”并联而成，
依旧共享三级缓存和北桥模块

根据AMD给出的资料图，“Bulldozer”在核心设计方面每两个核心组成一个单独的单元(暂且称之为“核心模块”)，拥有两个并行线程。换句话来说，“Bulldozer”至少都是双核心处理器，可以执行两个完全不会互相干扰、也不存在任何瓶颈的线程，并且在执行两个线程的同时，处理器核心之间是独立、非共享的模式。“核心模块”的两个核心各自拥有一级缓存，但共享二级缓存和预取、解码单元，后所有的“核心模块”共享三级缓存和与北桥模块。为了加强浮点计算和整数计算效能，新核心的每个“核心模块”中都拥有弹性浮点单元和两个独立的整数调度器，浮点单元两个核心可以共享或独立使用(包含新的浮点调度器和两个128bit FAMC)，而整数调度器是每核心一个。

新的架构从设计上来看充分考虑了多核心和新时代的计算特点，并进一步加强了浮点和整数性能。不过AMD表示新架构将采用32nm技术，早将在2011年才能上市。希望到时AMD能为我们带来性能强大的产品。

4、3、2—Phenom Ⅱ、Athlon Ⅱ苦守战线

从RoadMap中，我们已经知道AMD在2010年将不会有新架构的产品上市，届时只有在现有产品的基础上对频率以及规格作出调整，以其平稳度过2010年。下面竟让我们来解析一下AMD的产品线布局。

四核心Phenom Ⅱ方面，AMD将在今年第一季度推出125W TDP的Phenom Ⅱ X4 965处理器，以替代之前140W TDP的版本；接下来在第二季度中会推出TDP 95W的Phenom Ⅱ X4 955处理器；根据市面上产品的调整情况，AMD会陆续停产PhenomⅡ X4 925/910/810/805等多款处理器。

2010年对AMD来说是一个不小的考验

三核心方面，AMD将在2010第一季度停产PhenomⅡ X3 710，第二季度停产PhenomⅡ X3 720，这两款处理器留下的空位将被主频高达3.0GHz的PhenomⅡ X3 740所替代。至于双核心产品，为了抗衡Intel的Core i3处理器，AMD还将继续提高PhenomⅡ X2的主频，在2010年第一季度之前推出PhenomⅡ X2 555，主频高达3.2GHz，依旧保持6MB三级缓存，TDP功耗为80W。高主频加上不错的开核潜力，PhenomⅡ X2 555肯定会成为DIY玩家中下一个待发掘的“宝藏”。

Athlon Ⅱ产品线也会进行诸多更新，如在第二季度AMD会推出主频3.0GHz的Athlon Ⅱ X4 640、主频为3.1GHz的Athlon Ⅱ X3 445、以及主频高达3.2GHz的Athlon Ⅱ X2 260处理器。第三季度还将推出这三个系列的升级版本：Athlon Ⅱ X4 645、Athlon Ⅱ X3 450和Athlon Ⅱ X2 265。新处理器除了在主频上有提升外，其它方面均维持之前的规格。

令人期盼—AMD 8系列芯片组姗姗来迟

在此之前，AMD7系列芯片组已经占据了AMD自家平台的绝大部分市场份额，特别是以集成显卡性能见长的AMD 790GX与AMD 785G都取得了巨大成功。在2010年，AMD将把种种利好势头延续到即将推出的8系列芯片组上。

从2010年第一季度开始，AMD将陆续推出面向高端玩家的AMD 890FX和面向普通用户的AMD 890GX、AMD 880G芯片组，与之相配的还有SB 850和SB 810南桥。

根据AMD的规划，AMD 890FX是为顶级高性能用户设计的产品，和790FX一样，AMD 890FX在多卡互联方面可以提供双路PCI-E x16 2.0支持，其它产品如AMD 890GX、AMD 880G和AMD 790GX等只能提供双路PCI-E x8 2.0支持。在其它具体细节方面，AMD并没有透露890FX芯片组与890GX芯片组的更多差别，只是表示890FX主板的封装尺寸会更大(边长29cm)，TDP指标也会增加(18W)—在此之前，AMD 790FX主板的宽度和功耗分别为27cm和13W。

AMD 8系列芯片组的发布时间将密集安排在2010第二季度

在主流产品方面，AMD并没有赋予8系列芯片组支持DirectX 11的能力，仍旧停留在硬件支持DirectX 10.1的阶段—从集成显卡的命名上我们也可以看出这点，Radeon HD 4200Series。在参数规格上，AMD 8系列集成芯片组更像是AMD 785G的升级版本。比如AMD 890GX的集成显卡命名为Radeon HD 4290，核心频率700MHz；AMD 880G集成显卡名为Radeon HD 4250，核心频率560MHz。除了频率外，这两款8系列芯片组在板载显存、流处理器数目方面和目前的AMD 785G完全相同，封装尺寸也完全一样。

南桥方面，SB850正式开始支持SATA 6Gb/s规格，而SB 810依旧只支持SATA 3Gb/s。扩展支持方面SB850和SB810略微提升了USB支持数量，高可以支持14个(之前产品只能支持12个)USB 2.0设备和2个USB 1.1设备，其它参数则基本保持不变。

工艺越级跳—AMD 2010的赌注

虽然AMD已经出售旗下的晶圆工厂，但由于AMD在新成立的GlobalFoundries中仍占有大量股份，因此AMD也顺势发布了2010年以及未来的工艺发展状况。

AMD快将在2010年第三季度开始导入超高性能32nm工艺(Spuer High Proformance)，目前我们尚不清楚AMD所指的“超高性能”代表什么，很有可能是芯片终频率或者良品率表现非常出色。在32nm上市后的一个季度后，即2010年第四季度AMD将开始导入28m制程，为新的“Bulldozer”架构产品做准备。

AMD决定在2010年完成产品的“两级跳”，从45nm进化至32nm后
迅速再次进化至28nm，追回被英特尔落下的时间

从AMD给出的发展情况来看，在获得了充足的资金支持后，AMD将在2010年完成自己CPU制程的“二连跳”，从落后的45nm制程跨越至全新的28nm制程。而AMD也已经在近期展示了他们28nm产品的晶圆图，看来新技术似乎已经非常接近后可用的程度。如果真是如此，那么长期困扰AMD的工艺制程问题有可能得到巨大改善，AMD将走出目前的窘境，进入全新发展的时代。

写在后

在阅读完本文后，相信大家对2010年Intel和AMD的发展规划有了一个大致的了解。从两家目前透露出的信息来看，2010年无论是AMD还是英特尔都准备了大量新品，特别是英特尔Core i全系列处理器和AMD 8系列芯片组会是全年大的亮点。如果说我们在2009年从双核走向了4核的话，那么在接下来的2010年中，无疑我们将进入六核时代。至于计算性能会不会过剩的问题，现在不需要我们去考虑，因为毕竟总会有CPU“喂不饱”的新式应用出现；对于普通人来讲，性能提升意味着我们的计算机能够更快地完成任务，何乐而不为呢？