前言:Core架构五大重要改进
2006年,Intel终于解开束缚,向NetBurst架构说拜拜,奔向前景无限的Core怀抱。2006年第三季度,Intel将发布新一代的、基于Core架构的个人桌面处理器——Conroe。
Conroe处理器,将会是Intel今年下半年的重头戏,它摒弃了以高流水线、高频率为主的NetBurst架构,采用了类似于Pentium M Banias的短流水线、低功耗设计。Core架构处理器,让Intel重新回归正道。
Conroe处理器,是Intel新一代的的双核心处理器,虽然保留了FSB(前端总线)的概念,但核心架构上已经做了相当大的改进。Conroe处理器采用的是共享二级缓存设计,有效的避免了目前SmithField、Presler双核处理器需通过前端总线才能相互访问的瓶颈,直接式L1对L1的资料交换,更是加强了处理器的Pre-fetch和Memory Disambiguation能力,绝对是处理器架构上的一次大革命。另外,增强型的浮点运行能力,SSE4多媒体指令集,为Conroe增加不少制胜的筹码。
其实,Core 微架构体系采用与Pentium M相类似的架构,放弃了攀登频率高峰NetBurst架构,更为着重于性能功耗比高(Performence Per Watt),所有的Core架构处理器都将基于同样的65nm工艺。Intel声称新工艺及架构可带来20%的性能提升和30%的功耗节省。 Intel下一代更高级的45nm工艺,性能可再提升20%,功耗则可再减少30%。
Core 微架构体系相对于前代的NetBurst架构,主要有以下的五大重要改进:Intel Wide Dynamic Execution(宽动态指令执行)、Intel Advanced Digital Media Boost(高级数字媒体增强)、Intel Intelligent Power Capability(智能电源管理)、Intel Smart Memory Access (智能缓存加速)以及Intel Advanced Smart Cache(智能缓存技术)。
以上五大创新技术基于4-wide和14级流水线设计,类似Pentium M的micro-ops fusion技术允许将相类似的编码指令“融合”并一同送往流水线,更高级的macro fusion技术则允许x86指令在编码阶段之前进行“融合”并当作单独一条指令送往流水线。另外,在Core架构中,SSE指令(包括SSE1/SSE2/SSE3)也从原来的64位升级到128位。详细的架构介绍,大家可以点击这里。
65纳米工艺普及,催生平民双核
65纳米制造工艺细节
65纳米(1纳米等于十亿分之一米)制程融合了高性能、低功耗晶体管、第二代英特尔应变硅、高速铜互连以及低-K电介质材料。采用65纳米制程生产芯片将使英特尔能够将当前单个芯片上的晶体管数量再翻一番。65nm晶体管不仅在尺寸上比90nm产品更小,而且还会降低能耗并减少电流泄漏。
采用新型低-K电介质材料的铜互连 (Copper Interconnects with new low-k dielectric):新制程集成了八个铜互连层,使用低-K电介质材料来提高芯片中的信号速度和减少芯片功耗。
65nm工艺将把泄漏降低四倍,同时与90nm晶体管相比性能却不会降低。其秘密在于英特尔的“应变硅”技术。当然,它在90nm工艺中也使用了应变硅,但在65nm节点中使用的却是第二代产品,它能够在使晶体管性能提高10%-15%的同时却不会增加泄漏。 65nm工艺还采用了Low K介电质,这种材料能够进一步限制泄漏。该工艺采用的是8层排列的铜线互连。

2006年,我们将全面进入65nm时代
在这里,我们要为大家回顾一下Intel双核处理器的发展历程。去年年中,迫于 AMD Athlon64 X2双核处理器的压力,Intel较为匆忙的把两颗处理器内核整合在一款硅片上(Dies In Chip),采用沿用两年的90纳米工艺制造。使得一颗双核处理器的核心面积高达206平方毫米,功耗更飙升到令人咋舌的130~165W。要知道,处理器核心芯片的成本是以核心面积计算的,同样面积的圆晶硅片,只有处理器核心面积的减少,才能切割出更多的处理器芯片,制造成本才能下降。与此同时,65纳米工艺的应用,能更好的提高产量。

65nm奔腾D
而采用新一代65纳米生产工艺的Presler双核处理器,使用了Dies In Chip的方式,更为廉价的实现了双核,简单来说就是在同一个基板上整合两颗独立的处理器。这双核的实现方法更为灵活,避免了生产Smithfield中,由于其中一颗处理器的缺陷而导致的处理器产能问题。
同样采用65nm支持的Conroe处理器,则运用了单硅片设计,在一块的硅片上,整合了两颗完整的处理核心,并通过共享二级缓存,进一步提升处理器的性能。
同为65nm制造工艺,协同一大堆技术革命的Conroe处理器,能否与上代的旗舰——Pentium eXtreme Edition(至尊版)抗衡?