Intel酷睿處理器發(fā)展歷程全回顧

1、Intel酷睿處理器發(fā)展歷程全回顧2013年04月03日出處：泡泡網(wǎng)原創(chuàng)不知不覺(jué)，酷睿（Core）這個(gè)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(zhuǎn)眼間第四代智能酷睿都已經(jīng)箭在弦上： 再過(guò)兩個(gè)月的COMPUTEX會(huì)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(kāi)荒 時(shí)期，隨后的奔騰時(shí)代讓所人都記住了那段“等燈等燈”的廣告音調(diào)和個(gè)人電腦處理器的代名詞。 而酷睿到來(lái)后的幾年時(shí)間里，Intel逐步稱霸了 PC處理器市場(chǎng)，已經(jīng)沒(méi)有人再討論哪個(gè)品牌的 CP U更強(qiáng)大，答案已經(jīng)沒(méi)有任何爭(zhēng)議。王者之路！酷睿處理

2、器發(fā)展歷程全回顧C(jī)ore 系列處理器的發(fā)展歷史記錄著Intel 在計(jì)算機(jī)處理器領(lǐng)域從領(lǐng)先到稱霸的歷程，詮釋著Intel 追求更快更強(qiáng)的精神。這個(gè)故事也許并不那么精彩，甚至接近于一篇流水賬，因?yàn)檫^(guò)程中并沒(méi)有太多激烈的競(jìng)爭(zhēng)和碰撞，但是我們不能因此而忽略了 Core系列的偉大： 凝結(jié)著人類科技精華和無(wú)與倫比創(chuàng)造力的產(chǎn)物。 這段歷史應(yīng)當(dāng)被記錄下來(lái)，就像如今人們緬懷奔騰一樣， 當(dāng)若干年之后 Core 已經(jīng)不再是頂尖處理器的代名詞之時(shí)，它曾有過(guò)的輝煌可以讓人回味。智能酷睿的前世： Core 的誕生：Intel 并不是自誕生以來(lái)就獨(dú)孤求敗的江湖大俠， 它曾有一個(gè)非常強(qiáng)勁的對(duì)手AMD。盡管只是一個(gè)后來(lái)者，盡管

3、要從Intel 獲得授權(quán)才可以制造x86 架構(gòu)計(jì)算機(jī)處理器，盡管要服從各種協(xié)議（比如讓Intel無(wú)償使用各種處理器專利技術(shù)），但是 AM以來(lái)沒(méi)有讓Intel安心過(guò)。在奔騰時(shí)代，AMD!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(yáng)，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(wú)法再次坐穩(wěn)處理器王座的位置了。在AMDS為意氣風(fēng)發(fā)之時(shí)，Intel也開(kāi)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(méi)有人想

4、到，這一次不僅是Intel 反擊戰(zhàn)打響的號(hào)角，更是稱霸微處理器市場(chǎng)的揭幕戰(zhàn)。全新Intel Core 2處理器標(biāo)識(shí)2006年8月，Intel正式發(fā)布了 Core架構(gòu)處理器，產(chǎn)品命名也正式更改，并且第一次采用移動(dòng)、桌面、服務(wù)器三大平臺(tái)同核心架構(gòu)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(gè)時(shí)鐘周期的指令數(shù)(不考慮架構(gòu)等因素)這個(gè)公式?jīng)Q定。Conroe之所以能夠在降低頻率的同時(shí)，還能夠讓性能大幅提升，關(guān)鍵就 是每個(gè)時(shí)鐘周期可執(zhí)行的指令數(shù)

5、提升了。如果您有興趣，可以記住以下幾個(gè)技術(shù)名詞：寬位動(dòng)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(gè)時(shí)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(jiǎn)直是天壤之別。實(shí)際上，新一代 Conroe處理器基于的Core （酷睿）微架構(gòu)相 比之前的Netbrust架構(gòu)有80麻上的部分是重新設(shè)計(jì)。Core 2 Quad四核心處理器首批推出的Core 2 Extreme 6800 和Core 2 Duo E6300都顯示出了無(wú)與倫比的效能。不僅超越上代產(chǎn)品40炕多，在功耗發(fā)熱上的表現(xiàn)也讓人瞠

6、目結(jié)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(hào)為Kentsfield 的QX6700和Q6600,盡管被對(duì)手AMD®笑為“膠水四核”，但是由于 Conroe架構(gòu)強(qiáng)悍的效能， 即便非原生架構(gòu)的四核處理器在性能上也已經(jīng)無(wú)人能敵了。第一代智能酷睿問(wèn)世：Hehalem技驚四座Core處理器的反擊戰(zhàn)打的相當(dāng)漂亮，正當(dāng) Intel粉絲未之欣喜若狂的時(shí)候，卻并 沒(méi)有想到還有更大的驚喜在等待著他們。在 Core 2系列走過(guò)了 6000、7000、8000、90 00,從65nm進(jìn)化到45nm之后，近10年以來(lái)最具革命性的全新一代 PC處理器：Core i

7、系列誕生了，它的架構(gòu)代號(hào)為Nehalem, Nehalem架構(gòu)處理器的產(chǎn)品代號(hào)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泡泡網(wǎng)PCPOPCOM第一款Nehalem處理器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(wú)話可說(shuō)，從對(duì)手處學(xué)來(lái)卻反超的整合內(nèi)存控制器、打破內(nèi)存帶寬傳輸瓶頸的QPI總線架構(gòu)、死灰復(fù)燃卻大放異彩的HT超線程技術(shù)、將能源效率挖掘

8、到極致的Turbo睿頻加速，酷睿智能處理器的革新空前絕后，亮點(diǎn)之多讓人瞠目結(jié)舌一代經(jīng)典產(chǎn)品：Core i7 920MemoryMemory3泡泡網(wǎng)PCPOP.COMProcessorIIIMwnoryMemoryPfoceswlitIII整合多通道內(nèi)存控制器，由此開(kāi)始了 CPU斬漸取代北橋的步伐Core i7相對(duì)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(jí)換代中再也沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)。在第一批Core處理器發(fā)布之后，Intel還推出了采用LGA115熊口的i7/i5 處理器，其中i5處理器采用四核無(wú)HT技術(shù) 的設(shè)計(jì)，也成為最強(qiáng)游戲 CPU勺代名詞。3

9、2納米插曲： Westmere與Clarkdale 亂入盡管已經(jīng)取得了相當(dāng)大幅度的領(lǐng)先，但是Intel并沒(méi)有掉以輕心，在制程比預(yù)期提早成熟之時(shí)，Intel以最快的速度推出了 32納米處理器。這時(shí)候時(shí)間還在2010年第一季度。LGulftownBloomfi ddLynnfieldClarkdat* I肉架楫A etmereNehakmNehahm制造工藝52nm HKMGHKMpj45nm H KM G32nm HKMG幡心熱量6AA2晶體宜雅量1L7C73 IEg億3幽匕芯片聞枳24&平方愚*2$ 平方"蠢未295平方常朱81平方亳米新工藝帶來(lái)了芯片面積的大幅減小這一次In

10、tel產(chǎn)品發(fā)布顯得有些沒(méi)有規(guī)律：六核與雙核幾乎同時(shí)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(duì)于i7i7-980X也是直到下代In-965E并沒(méi)有提升，核心面積竟然還降低了一些。性能方面,Intel六核旗艦推出之前的最強(qiáng)者，設(shè)置在測(cè)試之中都難以找到合適的對(duì)照物。至趾匕, tel幾乎算是高枕無(wú)憂了Intel Core i7 980X 的研發(fā)代號(hào)為Gulftown ,采用32納米工藝制程，擁有 6個(gè)核心，并可通過(guò)超線程技術(shù)模擬12線程同時(shí)工作。由于基于改進(jìn)自Nehalem的Westmere微架構(gòu)研發(fā)，因此Intel Core i7 980X

11、完整的繼承了 Nehalem架,C Core i7的睿頻技術(shù)、超線程技術(shù)、三通道 DDR33存控制器、以及 QPI總線等。45雄興Penryn 處押器內(nèi)或32油米 Westmere 處理器內(nèi)核三門尊蜀統(tǒng)匕”式？出眄一 事找門電m *.鼻飄的史攜*4支付 蠢it內(nèi)布塾運(yùn)00«4泡泡網(wǎng)PCPOP.COM首批32納米Westmere產(chǎn)品45納米集成M卜加 應(yīng)內(nèi)存控制需在性能上坐穩(wěn)了王座之后，Intel又開(kāi)始向新方向前進(jìn)：第一代 Clarkdale i3 將 GPUfT次與CPLM裝進(jìn)同一顆芯片之中。也從此開(kāi)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(chǎng)過(guò)半江山，其開(kāi)創(chuàng)者 Cl

12、arkdale具有相當(dāng)?shù)囊饬x。更加成熟：SandyBridge規(guī)范化體系CORE i7這一代Core處理器采用全新標(biāo)識(shí)2011年初，Intel再次推出了新一代智能酷睿處理器，相對(duì)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32nmr）并且在除了六核產(chǎn)品之外都內(nèi)置了 GPUK片。PCI-E和內(nèi)存控制器、GPUTB已經(jīng)集成到CPUfc中從Westmere至ij SandyBridge ,制造工藝沒(méi)有變化，但 CPU+GPU整合模式有了革 命性的改進(jìn)，兩者之間不再通過(guò) QPI總線互聯(lián)，而是將GP

13、U勺運(yùn)算單元作為處理器內(nèi)核 的一部分，GPIM以直接使用CPUW三級(jí)緩存以及內(nèi)存控制器，將 CP次口 GPUff互通訊 時(shí)的延遲降到了最低。由于 GPUft入到了 CPUft核當(dāng)中，所以三級(jí)緩存以及內(nèi)存控制器 的共享和負(fù)載平衡算法都需要做相應(yīng)的改進(jìn)，SandyBridge的微架構(gòu)相比上代改變是巨大的。Intel聲稱新的三級(jí)緩存和內(nèi)存控制器相比上代產(chǎn)品無(wú)論帶寬還是延遲都有了不 小的進(jìn)步，以滿足CPj口 GPUR方運(yùn)算單元的存取需要。2M Gert intel* Core Processor OverviewIntegrates CPU, Graphics. MC4PCI Exptf On Smg

14、l* ChipDisplay pfrnttextIntel1 TurboTechnolovyHigh B+nd出出th La«t L«vat CachflN*xt Gsneration ProcG”/Graphic4 力ndCCF«te Gjdphicb Support: 1jd$4T*JC8SubstantiAL p»rfarm«nceimproveirentIntel1 Mv4nceJ VectorExtension (Intel1 AVX)inHgrqq,。Mmary ComrolFer2ch DDR1Jrt«P Hyp

15、1;hThr«nchnqTfrcbm 田 ofl,4 Corel / 8 Throadt2 Cdf4«/ 4 ThreacisPCPOP.COM超線程技術(shù)、核芯顯卡、DDR耿從控制器等眾多特性都集中在 SandyBridge之中¥首發(fā)產(chǎn)品2600K/2500K相信用戶都很熟悉了，距離我們不過(guò) 2年多的產(chǎn)品。當(dāng)然，他們最終都會(huì)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 出了新一代頂級(jí)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。成敗皆22納米？ IvyBridge 并

16、無(wú)驚喜泡泡網(wǎng)Transistor Innovations Enable Technology Cadence2 泌20072009 刈】900nli BSnm45 nmWranZZnmtiwent«3KGmkWtdRGen.MT tcSKjCG4tZElrn(ilrinrniSlraincd SAcdti SmhedSMcDn High k Helal e虻 IMQXTrKkiie時(shí)光茬苒，2012年IvyBridge如約而至。升級(jí)到22納米的制程，革命性的3D晶體管技術(shù)，讓人們對(duì)第三代智能酷睿處理器充滿了期待。本以為風(fēng)冷5GHz將會(huì)是家常便飯，本以為滿載60度不再是白日做夢(mèng)，現(xiàn)實(shí)卻

17、往往不如理想美好。泡泡網(wǎng)PCPOPCOM22 nm 3-D Tri-Gate Transistor3 0 Tri-Gate transistors form conducting channels on three sidesot a verticdl fin structure, pi oviding "fully depleted" operationrrans/sfors have now enfeied the thiN dimension!泡泡網(wǎng)PCPORCOM32 nm Planar Transistors 22 nm Tri-Gate Transistors革

18、命性的3D晶體管技術(shù)作為PC產(chǎn)業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)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(gòu)。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(gòu)則進(jìn)行微調(diào)而非大幅更改。第三代 Intel智能酷睿處理器的核心架構(gòu)名稱 為IvyBridge ,從名字來(lái)看，就可以看出其與上代架構(gòu)SandyBridge的淵源了。泡泡網(wǎng)PCPORCOMNewest Manufacturing TechnologyDelivers Ivy Bridge22 fi戳Pf

19、M*ss TiKhMriogy 工45rm,2 nmCadence of Innovation Delivers New MicroprocessorEfficiency on the 22 nm Process這一次 IvyBridge 依然采用最高四核心的物理架構(gòu)， 處理器內(nèi)部包含了圖形核心、內(nèi)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(nèi)部晶體管數(shù)量最高達(dá)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(huì)采用包含16個(gè)單元的HD4000GPU并新增DitectX 11支持、多屏顯示、更快速的轉(zhuǎn)碼單元等等新特性。而這次的

20、Intel 第三代智能酷睿處理器家族依然包含Corei7/i5/i3 三大系列，不過(guò)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(hào)為 Core i7 3770K ， 默認(rèn)頻率為 3.5GHz， 最高睿頻頻率為3.9GHz， 擁有四核心八線程、三級(jí)緩存大小 8MB熱設(shè)計(jì)功耗為77WW售彳介為313美元，將會(huì)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(qiáng)弱編為不同大小的數(shù)字，標(biāo)準(zhǔn)版未有任何后綴，而K字代

21、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(shí)是： IvyBridge 的溫度、 功耗、 超頻表現(xiàn)都不如想象中的好，甚至相對(duì)于上代產(chǎn)品來(lái)說(shuō)提升甚微。官方并沒(méi)有給出解答，而玩家和媒體普遍猜測(cè)：新晶體管工藝是所有一切的罪魁禍?zhǔn)?。兩月后到?lái)： Haswell 能否再次稱王？Intel 2013新品路線圖全面解析45fflm Process Teclhnology 32<im Pro«ss Toch nolog v 22nm Process TechnologyTICKTOCK TICKTOCK TICKTOCKHaswell:Latest Microa

22、rchitecturedelivers exciting performance,new features & platform BOMintegration Cadence of Innovation delivers New Microarchitecture on the 22nm Process兩個(gè)月后，Intl將發(fā)布新的Haswell處理器，產(chǎn)品采用全新的架構(gòu)，接口也變更為L(zhǎng)GA 1150,向下不兼容LGA 1155的Sandy Bridge和Ivy Bridge 平臺(tái)，而面向 超極本市場(chǎng)的Haswell平臺(tái)將首次采用單芯片設(shè)計(jì)。Haswell Desktop Process

23、or 1HZNew Features and BenefitsFNew architecture on 22nm process Imprwwd CPU perfornMinc«I Enhanced overclocking Fully Integra tod voltage regutor (RVR)New Haswell instructions New advanced vector extension (AVX) InstructionsI Improved A6S*N! performancwIntel processor graphics with DX11.1 &

24、; OCL1.2 Slgruflcant 3D and media performance increase and auto- stereoscopic 3D (AS3D) gen on gen.I Digital display repartition VGA support (via Lynx Point) Up to 3 independent dlspla/9： HDMI 1.4, DVI, DP, VGA2013/2014 platform compatibility LGA 11S0 socket (2013 / 2014 desktop processors) 2 Channe

25、l DDR3/DDR3L。1.5V (up to 4 DIMMs at 1600MHz)k 95W/6SW/45W/35W thermal solution options J Supports Haswell LGAiiSO t；O Pwt Fex：Di1ity (SATA. USB露 PCIe)* Fiv* Integrated VoFtaQa Regulators* Intelr H白 Graphics Support IhfM-(w/HMweVQ* Intel+ 國(guó):例4Technology， nch SrAdming1改 TpUEn FMt &»r Supp&rtSATA 6Gb/» SuiMOrtM100/1/W10InM* Rdpld R«cnw TKhnotavSmert RroponM Techridl