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发表于 2010-1-1 22:53:32
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来自: 江苏南京 来自 江苏南京
本帖最后由 东海之鲲 于 2010-1-2 11:03 编辑
(接楼上)
图拉丁的分类与技术浅谈
图拉丁,英文名Tualatin,是美国一条河流的名字。这是英特尔最后一款奔腾III处理器的核心研发代号,图拉丁奔腾3的历史极为短暂,但又有着特殊的地位。不要忘记,桌面版奔腾III有三种核心:最古老的Katmai奔腾III(其实就是奔腾II的核心加上SSE指令集,0.25微米工艺,512KB半速二级缓存,Slot
1接口)、最流行的Coppermine奔腾III(0.18微米工艺,256KB全速二级缓存,Socket 370与Slot
1两种接口),以及本文的主角Tualatin奔腾III(0.13微米工艺,256KB全速二级缓存,Socket
370接口)。在这三种奔腾III中,只有图拉丁被单独罗列出来,以示与另外两种奔腾III的本质区别:图拉丁奔腾III集古老的P6架构优点于一身,具有高性能、低功耗、低发热量的优势,是奔腾III的极致,也是奔腾M和酷睿(这两种处理器依旧是继承了P6架构)出现以前的P6微处理器架构的极致。时至今日,就连不懂CPU技术的二手笔记本商家都懂得以“图拉丁”的名字来标榜自己奔腾III二手笔记本的与众不同,由此可见图拉丁在用户心目中的神圣地位。
上面所说的都是桌面版本处理器的情况。其实图拉丁除了具有桌面版以外,还有移动版和服务器版,桌面版也有奔腾III和赛扬的分别,下面就来具体介绍一下它们的区别。
先说桌面版图拉丁奔腾III。这款处理器和133MHz FSB铜矿(Coppermine)奔腾III有很多共同的地方:同为133MHz
FSB,同样具有256KB全速二级缓存,不同的地方在于:图拉丁奔腾III不支持双路处理器并行工作模式而铜矿奔腾III支持;图拉丁奔腾III的二级缓存延迟时间为1而铜矿奔腾III为0;图拉丁奔腾III支持自奔腾4开始采用的数据预读取技术而铜矿奔腾III不支持。因此在性能方面,同主频的图拉丁奔腾III并不比铜矿奔腾III快(数据预读取技术可以弥补二级缓存延迟时间长而带来的性能损失)。图拉丁奔腾III有如下几款:1A
GHz/1.13A GHz/1.2 GHz/1.33GHz。
再来谈谈桌面版图拉丁赛扬。很多人认为图拉丁赛扬就是采用100MHz
FSB的图拉丁奔腾III,这是不正确的。图拉丁赛扬的性能比同主频的图拉丁奔腾III要低,除了FSB低以外,还因为图拉丁赛扬仅支持精简的数据预读取技术(还有一种说法是根本不支持,笔者手中资料有限,所以不做论证),此外二级缓存的位宽也低,所以不能和图拉丁奔腾III相比。根据我的测试,图拉丁赛扬1.4
GHz的性能略低于图拉丁奔腾III 1.13A GHz,但是高于1GHz的铜矿/图拉丁奔腾III。图拉丁赛扬有如下几款:900A GHz/1A GHz/1.1A
GHz/1.2 GHz/1.3GHz/1.4 GHz。很多人都否认图拉丁赛扬有1.4GHz的版本,其实IBM NetVista A22就有采用赛扬1.4
GHz的机型,笔者就买了一款。
第三谈谈服务器版的图拉丁奔腾III-S。这款处理器是图拉丁家族的性能王者,价格也是出奇地昂贵(笔者收藏过两款:1.26GHz和1.4GHz)。图拉丁奔腾III-S面向双路服务器市场,采用133MHz
FSB,具有512KB全速二级缓存,二级缓存延迟时间为0,支持增强型数据预读取技术,性能极为强悍。当时国外很多英文硬件评测网站都有图拉丁奔腾III-S与奔腾4/Athlon
XP的对比评测,以Tom's Hardware Guide网站的评测为例,在采用815平台、PC133 SDRAM内存的情况下,图拉丁奔腾III-S
1.26GHz战胜了850平台、PC800 Rambus内存的奔腾4 1.8GHz。图拉丁奔腾III-S有如下几款:1.13 GHz/1.26 GHz/1.4
GHz,此外还有极少量的1.53 GHz工程样品散落于世界各地的著名硬件评测室。
1.53GHZ图拉丁最后来谈谈移动版的图拉丁奔腾III-M。这款处理器的技术特征基本等同于桌面版图拉丁奔腾III,但是二级缓存增大到了512KB,同主频下的性能显然强过桌面版图拉丁奔腾III而直追图拉丁奔腾III-S。图拉丁奔腾III-M显然比桌面版图拉丁奔腾III的地位高,因为移动版奔腾4处理器发热大功耗高,很难应用在轻薄笔记本上,相比之下发热低功耗低的图拉丁奔腾III-M就有了用武之地,得到了长足发展,直到奔腾M出现以前,图拉丁奔腾III-M都是轻薄笔记本的当然之选。而桌面版奔腾III因为性能太强会威胁到奔腾4,所以英特尔人为打压它:阉割二级缓存、保持高售价和低产量、鼓励品牌机厂商采用奔腾4等等不公正的市场举措。图拉丁奔腾III-M的型号很多很复杂,以正常电压版为例,主要有866
MHz/933 MHz/1 GHz/1.13 GHz/1.2 GHz/1.33 GHz等几款。
酷睿是怎么来的呢。在INTEL着力研发奔四的时候,另外一批科学家(INTEL的以色列研发小组)在进行着改进P6也就是图拉丁的工作。在2003年他们研发出了奔腾-M,然后是第二代奔腾-M。这个是为笔记本研发的。但是出来之后,性能太强大,1.6-1.8G的奔腾-M就相当于奔四3.0,功率却只有其20%。INTEL这个时候正在力推最后一代奔四,就是775的prescott核心,TDP达到130W,上70度都不算热。于此同时AMD的K8系列,性能强大省电低温还实惠。可以说2004-2006是K8的黄金3年。这个时候INTLE发现不行,奔四打不过速龙。于是就放弃了奔四的继续研发,把所有精力投入到奔腾-M的改进中。奔四毕竟是很多科学家研究出来的,也并不是一无是处。所以在奔腾-M的改进中,加入了奔四的一些思路,加长管线提高频率。为了弥补管线深度带来的出错问题,又加入了指令预读技术,加大了2级缓存。这就是酷睿!
酷睿的特点就是低功耗,高效率,高FSB,大缓存
再加上后来65NM 45NM技术的成熟,酷睿终于修成正果了
酷睿处理器的基本设计思路继承于奔腾M。除了完全承袭了奔腾M的看家本领——微指令融合技术以外,酷睿还具备超强的四组指令编译器,这也正是酷睿的最大特色。采用四组指令编译器,酷睿可在单一频率周期内编译四个x86指令。四组指令编译器的设计思路还是承袭P6架构的传统,由三组简单编译器(Simple
Decoder)与一组复杂编译器(Complex Decoder)组成。
酷睿处理的另一个技术亮点就是数据预读取技术。这也是早在图拉丁身上就出现了的新型技术,可以有效弥补缺乏内存控制器、导致内存存取延迟较长的缺憾。数据预读取技术可在处理器将数据回存内存的同时,预测后继的加载指令是否采用相同的内存地址。如果不是,就可立即执行加载动作,无须等待该回存指令,这可大幅改善乱序执行(Out-Of-Order
Execution)核心的效率,并缩短存取内存的延迟。
而增强的“预先加载机制”则可满足第二项要求。Core微架构每个核心分别内建一组指令及二组数据预先抓取器,而共享的二级缓存内建两组、可动态分配至不同的核心的数据预先抓取器,可根据应用程序数据的行为,进行指令与数据的预先抓取动作,让所需要的内存地址数据,尽量存放在缓存中,减少读取内存的次数。
酷睿的电源管理机制基本上改良自图拉丁奔腾III-M与奔腾M的设计,即处理器内各功能单元并非随时保持启动状态,而是根据预测机制,仅启动需要的功能单元。不过在酷睿上新采用的分离式总线(Split
Buses)、数字热感应器(Digital Thermal Sensor)以及平台环境控制接口(Platform Environment Control
Interface)等技术的实际效果,要比以往模糊的省电效果实在得多。
温控方面,英特尔在酷睿处理器中最容易发热的位置,放置数字热量传感器(Digital Thermal
Sensor),通过专门的控制电路,监控处理器的发热量以及运作模式,然后动态调整系统电压、系统风扇转速。
酷睿既然是基于P6架构,因此也有P6架构的缺点,比如说工作主频无法像奔腾4那样狂飙。P6家族处理器的工作主频提升,很大程度都是依赖制造工艺的改进,而不是加长运算管线。在45nm工艺采用之前,酷睿的核心频率很难超过3GHz,那些用着3.8GHz奔腾4处理的用户还有一段可以YY主频的时间。
总之,酷睿的发布,P6微架构的回归对业界影响深远,因为它代表着这样一种思路:即在降低耗电量的前提下,追求最大化的性能,而并非过去的“唯主频论”。
图拉丁赛扬相关参数:
· 基于0.13微米Tualatin PentiumIII核心
· 起始频率达900MHZ-1.4GHZ
· 100MHz FSB (轻松超频133)
· 一级缓存:32KB(16KB指令缓存+16KB数据缓存)
· 二级缓存:全速256KB(8路全速),
· 核心电压:1.475V、1.5V
· FC-PGA2封装(Socket 370 针脚)
· 支持MMX、SSE
· 功耗:27w
图拉丁奔腾P3-S相关参数:
· 基于0.13微米Tualatin PentiumIII核心
· 起始频率达1.13GHZ-1.53GHZ
· 133MHz FSB
· 一级缓存:32KB(16KB指令缓存+16KB数据缓存)
· 二级缓存:全速512KB(8路全速),
· 核心电压:1.45V
· FC-PGA2封装(Socket 370 针脚)
· 支持MMX、SSE
· 功耗:27w
特别补充:那么采用的图拉丁内核的PIII都有那些呢?
PIII-S:这可以说是采用了图拉丁内核最强的处理器,前面已经详细介绍过了。它拥有512K的全速二级缓存和133外频,由于性能上的卓越表现,Intel不得不将他转向服务器市场,主攻低端服务器领域。
PIII-M:这款处理器可以看作是移动版的PIII-S,同样用有512K的全速二级缓存和133外频,具有更低的功耗,主要攻占笔记本市场。就今日来看PIII-M依然是非常先进的,可以说是一款非常成功的移动处理器,丝毫不比P4-M差。一个拥有PIII-M处理器的本本也可以算是经典了。
PIII-T:这也是一款采用了图拉丁内核的PIII,我们可以把它看作是简化版的PIII-S,因为它只有256K的二级缓存与图拉丁赛杨相比仅仅是拥有133外频,所以PIII-T的性价比还不如图拉丁赛杨。PIII-T作为后期产品是Intel为了完整产品线的尴尬之作。(全文结束) |
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