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英特尔奔腾4:历史,我对PC的意义及其影响

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Anonim

英特尔奔腾4是 PC领域的一个根本变化,并且是整整十年即将来临,这是在门户网站(例如“ 专业评论”)中盘点一下导致我们走向何方的理想时机我们今天见面。

这次旅行的工具将是从Netburst到Intel处理器上的Nehalem ; 还是一样,奔腾4处理器的告别,先于当前的Intel Core经历了Core 2(和Core 2 Quad)。 超过二十年的旅程,其基础可能很快就会消失。 毫不奇怪,这个故事据说是重新开始的香火。

内容索引

英特尔奔腾4:十年的终结

Conroe(2007)的发布对于英特尔而言是一个真正的里程碑。 这是Netburst (微体系结构) 在台式机上的告别 ,直到现在为止,该系列都表达了神话般的Pentium 4。 以及(以某种方式)返回第一个Intel Core所基于的P6微体系结构。 尽管这种跳跃是在笔记本电脑上通过奔腾M之前发生的。

放弃Netburst带来了高频的放弃,以及短期内为其开发的技术(例如 超线程 ); 但这不是武断的决定

奔腾4。图片:Flickr,JiahuiH

奔腾4的严重温度和可扩展性问题淹没了奔腾4的优势 ,这使Netburst微体系结构不适用于笔记本电脑和服务器,这两个市场在当时都非常强大。

带有Netburst和数据分段的英特尔奔腾4

Netburst提出的这些问题主要源于微体系结构通过其运行的巨大 数据管道 以及指令预测的问题。

粗略地讲,指令分段(英语中的 数据管道 )是一种分阶段分解处理器指令执行并因此提高其速度的方法。 没有这种分段,我们将不得不等待完成一条指令,然后再开始执行一条非常缓慢的过程。 通过这种细分,我们可以在每个阶段结束时开始。

Netburst 的指令 流水线 有20多个段 (在以后的评论中有31 个段 ),不断使处理器忙碌,并产生了使Pentium 4出名的高频。

不幸的是,这么长的行对已经命名的指令预测非常有害,因为如果该预测失败,则处理器必须重做的级数很大。 此外,如此高的频率保持效率低下带来严重的温度问题。 英特尔遇到了无法跳入该架构的物理墙

通过Conroe的核心架构

由于这些问题,我们看到了Core微体系结构的诞生。 英特尔退后一步,重新考虑其发展战略。 他们将不再寻求可能的最高频率,而是通过小型且实用的设备来获得最高效率

他们通过开发奔腾M处理器进行的实验发现了这种效率,奔腾M处理器是从Netburst的前身P6微体系结构衍生而来的。

Core 2 Duo的DIE内部。

奔腾M与后来成为Core的处理器具有许多相似之处,例如12级指令集(增加到14个)或L2内存布局(随后增加)。 此外,它还将执行单元的数量增加到四个,并推出了针对其可扩展性的新技术,例如微核。

英特尔于2007年根据Conroe发布了Intel Core 2 Duo处理器 ,着重介绍了E6400,E6600和X6800极端机型。 以及针对不同目的的体系结构的不同迭代,其中Merom在便携式市场上独占and头,而Kentsfield在其四核处理器Core 2 Quad (突出Q6600)上脱颖而出。

Nehalem:“ tic”之后的“ tac”

2007年,英特尔推出了好奇的“ tic-tac”模型 。 开发和启动体系结构的长期计划(通常称为 路线图 )。 在此模型中, “ tic”对应于制造过程改进 (DIE的减少),而“ tac”则归因于架构的变化

Conroe推出后的交锋是Nehalem ,该架构将使第一个现代Intel Core处理器栩栩如生,并欢迎i3,i5和i7品牌。

英特尔系列的跨越式发展

Conroe在其生命的两年中经历了几次修订:Wolfdale,Yorkfield或Woodcrest就是其中的一些例子,但是Intel Core中的第一代跳跃就是Nehalem。

该体系结构遵循了Intel离开Netburst所追求的效率和可扩展性相同的原理 ,但是它挽救了定义该微体系结构的某些特征。

Nehalem内部的Intel Pentium

Nehalem的内部。 图片:阿帕卢萨(Wikimedia Commons)

使用Nehalem,将返回具有二十多个阶段的 管线 以及 超线程 等技术。 但是由于使用了二级预测器和其他相关技术(例如 环路 检测器)的改进,预测问题也消失了。 此外,通过拖动该体系结构的基础,可以保留定义Conroe的某些特征。

为了避免过去的问题, 英特尔从架构开发本身开始应用比例规则 ,该架构的所有增加处理器消耗的功能都应该对其性能产生双重影响。

此外,它是一种考虑模块化的架构 。 组成每个芯片的内核是独立且可复制的,从而可以轻松创建具有不同内核配置的处理器,并将体系结构扩展到便携式市场或服务器领域。

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有了Nehalem,英特尔意识到不会陷入同样的​​Netburst问题。 我们相信他能够实现的目标

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