王者之路！酷睿處理器發(fā)展歷程全回顧
泡泡網(wǎng)CPU頻道4月3日 不知不覺，酷睿（Core）這個處理器品牌已經(jīng)存在了8年之久，第一代i7處理器帶給人們的那種震撼仍記憶猶新，轉眼間第四代智能酷睿都已經(jīng)箭在弦上：再過兩個月的COMPUTEX大會上，Intel就將推出Haswell系列處理器。80X86系列以數(shù)字命名的處理器記錄了Intel的誕生和開荒時期，隨后的奔騰時代讓所人都記住了那段“等燈等燈”的廣告音調和個人電腦處理器的代名詞。而酷睿到來后的幾年時間里，Intel逐步稱霸了PC處理器市場，已經(jīng)沒有人再討論哪個品牌的CPU更強大，答案已經(jīng)沒有任何爭議。
Core系列處理器的發(fā)展歷史記錄著Intel在計算機處理器領域從領先到稱霸的歷程，詮釋著Intel追求更快更強的精神。這個故事也許并不那么精彩，甚至接近于一篇流水賬，因為過程中并沒有太多激烈的競爭和碰撞，但是我們不能因此而忽略了Core系列的偉大：凝結著人類科技精華和非常好創(chuàng)造力的產(chǎn)物。這段歷史應當被記錄下來，就像如今人們緬懷奔騰一樣，當若干年之后Core已經(jīng)不再是頂尖處理器的代名詞之時，它曾有過的輝煌可以讓人回味。
Intel并不是自誕生以來就獨孤求敗的江湖大俠，它曾有一個非常強勁的對手AMD。盡管只是一個后來者，盡管要從Intel獲得授權才可以制造x86架構計算機處理器，盡管要服從各種協(xié)議（比如讓Intel無償使用各種處理器專利技術），但是AMD從來沒有讓Intel安心過。在奔騰時代，AMD曾經(jīng)幾次上演了精彩的逆襲：Thunderbird和Duron全面趕超同期的奔騰、賽揚，速龍的誕生更是讓Intel陷入了前所未有的絕境之中，不管是奔騰4還是奔騰雙核，似乎都已經(jīng)無法再次坐穩(wěn)處理器王座的位置了。
在AMD最為意氣風發(fā)之時，Intel也開始了反擊。雖然不很意外但是還是讓人眼前一亮的事情發(fā)生了：Intel放棄了使用二十多年的奔騰品牌，啟用了全新的Core名稱。這是一次看似大膽的賭博，恐怕沒有人想到，這一次不僅是Intel反擊戰(zhàn)打響的號角，更是稱霸微處理器市場的揭幕戰(zhàn)。
全新Intel Core 2處理器標識
2006年8月，Intel正式發(fā)布了Core架構處理器，產(chǎn)品命名也正式更改，并且第一次采用移動、桌面、服務器三大平臺同核心架構的模式。以桌面版的Conroe核心為例，處理器性能不再只由頻率決定，而是由Performance = Frequency x Instructions per Clock Cycle，即：性能 = 頻率 x 每個時鐘周期的指令數(shù)(不考慮架構等因素)這個公式?jīng)Q定。Conroe之所以能夠在降低頻率的同時，還能夠讓性能大幅提升，關鍵就是每個時鐘周期可執(zhí)行的指令數(shù)提升了。如果您有興趣，可以記住以下幾個技術名詞：寬位動態(tài)執(zhí)行（Wide Dynmaic Execution）、宏融合(Macro-Fusion)和128位SIMD執(zhí)行能力，這些都是提高Conroe每個時鐘周期執(zhí)行指令數(shù)的重要手段。相比之前的奔騰4、奔騰D簡直是天壤之別。實際上，新一代Conroe處理器基于的Core（酷睿）微架構相比之前的Netbrust架構有80%以上的部分是重新設計。
Core 2 Quad四核心處理器
首批推出的Core 2 Extreme 6800和Core 2 Duo E6300都顯示出了非常好的效能。不僅超越上代產(chǎn)品40%之多，在功耗發(fā)熱上的表現(xiàn)也讓人瞠目結舌。除了Core 2 Duo之外，Intel在06年底還發(fā)布了首款四核處理器：核心代號為Kentsfield的QX6700和Q6600，盡管被對手AMD嗤笑為“膠水四核”，但是由于Conroe架構強悍的效能，即便非原生架構的四核處理器在性能上也已經(jīng)無人能敵了。
Core處理器的反擊戰(zhàn)打的相當漂亮，正當Intel粉絲未之欣喜若狂的時候，卻并沒有想到還有更大的驚喜在等待著他們。在Core 2系列走過了6000、7000、8000、9000，從65nm進化到45nm之后，近10年以來最具革命性的全新一代PC處理器：Core i系列誕生了，它的架構代號為Nehalem。Nehalem架構處理器的產(chǎn)品代號為Bloomfield，有別于之前的命名，英文品牌名為Core i7，但中文品牌名字還叫“酷?！?。初期上市的產(chǎn)品有三款，分別是Core i7-920、Core i7-940和Core i7 Extreme Edition 965。
2008年11月，Intel發(fā)布了Core i7 965E/920處理器，原生四核心讓任何人再也無話可說，從對手處學來卻反超的整合內存控制器、打破內存帶寬傳輸瓶頸的QPI總線架構、死灰復燃卻大放異彩的HT超線程技術、將能源效率挖掘到極致的Turbo睿頻加速，酷睿智能處理器的革新不多見的，亮點之多讓人瞠目結舌。
一代經(jīng)典產(chǎn)品：Core i7 920
整合多通道內存控制器，由此開始了CPU漸漸取代北橋的步伐
Core i7相對于上代旗艦QX9770，性能再度提升20%~30%。令人唏噓的是，如此高的提升幅度在之后的產(chǎn)品升級換代中再也沒有出現(xiàn)過。在第一批Core處理器發(fā)布之后，Intel還推出了采用LGA1156接口的i7/i5處理器，其中i5處理器采用四核無HT技術的設計，也成為最強游戲CPU的代名詞。
盡管已經(jīng)取得了相當大幅度的領先，但是Intel并沒有掉以輕心，在制程比預期提早成熟之時，Intel以最快的速度推出了32納米處理器。這時候時間還在2010年第一季度。
新工藝帶來了芯片面積的大幅減小
這一次Intel產(chǎn)品發(fā)布顯得有些沒有規(guī)律：六核與雙核幾乎同時推出，i3、i5、i7全員到齊，新工藝的幫助下，晶體管多出將近1/3的i7-980X六核心的TDP相對于i7-965E并沒有提升，核心面積竟然還降低了一些。性能方面，i7-980X也是直到下代Intel六核旗艦推出之前的最強者，設置在測試之中都難以找到合適的對照物。到此，Intel幾乎算是高枕無憂了。
Intel Core i7 980X的研發(fā)代號為Gulftown，采用32納米工藝制程，擁有6個核心，并可通過超線程技術模擬12線程同時工作。由于基于改進自Nehalem的Westmere微架構研發(fā)，因此Intel Core i7 980X完整的繼承了Nehalem架構Core i7的睿頻技術、超線程技術、三通道DDR3內存控制器、以及QPI總線等。
在性能上坐穩(wěn)了王座之后，Intel又開始向新方向前進：第一代Clarkdale i3將GPU首次與CPU封裝進同一顆芯片之中。也從此開始將主板集成顯卡變?yōu)榱藲v史。如今，核芯顯卡占據(jù)了圖形市場過半江山，其開創(chuàng)者Clarkdale具有相當?shù)囊饬x。
這一代Core處理器采用全新標識
2011年初，Intel再次推出了新一代智能酷睿處理器，相對于上代產(chǎn)品，這一代Core更多的意義在于規(guī)范化產(chǎn)品線：包括定位、命名等。這一代產(chǎn)品統(tǒng)一命名為2000系列，依然分為i7/i5/i3三大系列，工藝統(tǒng)一為32nm，并且在除了六核產(chǎn)品之外都內置了GPU芯片。
PCI-E和內存控制器、GPU都已經(jīng)集成到CPU之中
從Westmere到SandyBridge，制造工藝沒有變化，但CPU+GPU的整合模式有了革命性的改進，兩者之間不再通過QPI總線互聯(lián)，而是將GPU的運算單元作為處理器內核的一部分，GPU可以直接使用CPU的三級緩存以及內存控制器，將CPU和GPU相互通訊時的延遲降到了最低。由于GPU嵌入到了CPU內核當中，所以三級緩存以及內存控制器的共享和負載平衡算法都需要做相應的改進，SandyBridge的微架構相比上代改變是巨大的。Intel聲稱新的三級緩存和內存控制器相比上代產(chǎn)品無論帶寬還是延遲都有了不小的進步，以滿足CPU和GPU雙方運算單元的存取需要。
超線程技術、核芯顯卡、DDR3內從控制器等眾多特性都集中在SandyBridge之中
SandyBridge芯片欣賞
首發(fā)產(chǎn)品2600K/2500K相信用戶都很熟悉了，距離我們不過2年多的產(chǎn)品。當然，他們最終都會成為一代經(jīng)典，永存于大家心中。在2011年接近尾聲之際，Intel終于推出了新一代優(yōu)異旗艦Core i7 3960X，六核心新王者至今仍是PC處理器的No.1，并且也由此定下了旗艦2年一換的規(guī)矩。
時光茬苒，2012年IvyBridge如約而至。升級到22納米的制程，革命性的3D晶體管技術，讓人們對第三代智能酷睿處理器充滿了期待。本以為風冷5GHz將會是家常便飯，本以為滿載60度不再是白日做夢，現(xiàn)實卻往往不如理想美好。
革命性的3D晶體管技術
作為PC產(chǎn)業(yè)的領導者，微處理器是Intel的最核心產(chǎn)品。而在處理器更新方面，Intel遵循著Tick & Tock的策略：Tick年更新制造工藝，Tock年更新微架構。而今年正是工藝革新年，因此相比上代2000系列酷睿處理器，3000系列最主要的改變就是工藝，核心架構則進行微調而非大幅更改。第三代Intel智能酷睿處理器的核心架構名稱為IvyBridge，從名字來看，就可以看出其與上代架構SandyBridge的淵源了。
這一次IvyBridge依然采用最高四核心的物理架構，處理器內部包含了圖形核心、內存控制器、圖形通道控制器和輸入輸出總線控制器。這一代酷睿處理器內部晶體管數(shù)量最高達到14億，比SandyBridge多了30%以上。其中圖形核心是作出比較大改變的部分：將會采用包含16個單元的HD4000GPU，并新增DitectX 11支持、多屏顯示、更快速的轉碼單元等等新特性。而這次的Intel第三代智能酷睿處理器家族依然包含Core i7/i5/i3三大系列，不過首發(fā)將僅包含以四核心處理器為主的Core i7/i5系列產(chǎn)品。最高端型號為Core i7 3770K，默認頻率為3.5GHz，最高睿頻頻率為3.9GHz，擁有四核心八線程、三級緩存大小8MB，熱設計功耗為77W，售價為313美元，將會取代Core i7 2600K/2700K。而這一次的產(chǎn)品命名依然延續(xù)上代規(guī)則：前綴為Core i7/i5，（i3未在首發(fā)產(chǎn)品列表中）后邊四位數(shù)字中第一位為3，代表第三代智能酷睿處理器，后邊三位數(shù)字依照性能強弱編為不同大小的數(shù)字，標準版未有任何后綴，而K字代表不鎖倍頻、S為節(jié)能版本、T為超低功耗版本。
然而，讓人不太能理解的事實是：IvyBridge的溫度、功耗、超頻表現(xiàn)都不如想象中的好，甚至相對于上代產(chǎn)品來說提升甚微。官方并沒有給出解答，而玩家和媒體普遍猜測：新晶體管工藝是所有一切的罪魁禍首。
兩個月后，Intl將發(fā)布新的Haswell處理器，產(chǎn)品采用全新的架構，接口也變更為LGA 1150，向下不兼容LGA 1155的Sandy Bridge和Ivy Bridge平臺，而面向超極本市場的Haswell平臺將首次采用單芯片設計。
除桌面處理器外，Intel在Xeon、Atom、SSD和雷電產(chǎn)品線也將迎來新的豐收，入門級的Xeon E3-1200將迎來v3版本，性能級的Xeon E5-2600也將引來v2版本，而代號為Silvermont的Atom也跨入到22nm的行列。
Haswell臺式機和工作站略有不同，其中桌面版最高TDP為65W，相對Ivy Bridge又出現(xiàn)了下降，而服務器版將出現(xiàn)4和95W版本，猜測頻率直奔4GHz而去（畢竟只是四核）。而整合的顯示核心最高到GT2，Core i3、Pentium、Celeron則只會整合GT1顯示核心。
曾經(jīng)擁有輝煌的歷史，Core家族已經(jīng)成為高性能處理器的代名詞。在PC市場不日趨衰退的今天，Intel所肩負的使命遠遠不止推出新一代芯片那樣簡單。統(tǒng)治了PC處理器市場的Intel，將會讓Haswell帶給我們怎樣的驚喜？我們拭目以待?！?
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