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评论:为摩尔定律延寿,谁说了算?

作者: 刘正波,  出处:IT168, 责任编辑: 袁斌, 
2007-02-12 09:23
  在最近几代处理器中,随着晶体管漏电问题越来越严重,性能和功耗之间的平衡也越来越难……

  不管怎样,AMD公司仍然希望2007年能收复失地。针对将于今年夏季推出的四核Opteron处理器Barcelona(65nm制程),AMD公司的工程师宣称,Barcelona的性能要比同档次Intel Clovertown高出40%。

  然而,这一优势估计不会持续多久。因为Intel今年会推出45纳米的四核处理器。估计该芯片的性能比65nm 的Clovertown 或Barcelona都要强,节能效果也可能更好。虽然Intel处理器一直采用前端总线设计,且不集成内存控制器,但45纳米制造工艺可以弥补这些缺陷。因为晶体管体积更小,Intel可以在多余的硅晶片空间里增加更多的缓存,以降低内存访问率,或者增加更多的智能组件来提高CPU性能。

  不难看出,近几年,Intel和AMD的竞争是呈交错态势的。正所谓风水轮流转,随着Intel转向新一代制造技术,好运转到了Intel这一边,但如果AMD的处理器能达到相同的工艺水平,AMD还是大有机会的。而如果在制造工艺上落后不止一代,AMD或许很难翻身。

  如果AMD在竞争中落后太多,那些使用AMD芯片制造机群或超级计算机的HPC厂商可能会陷入尴尬境地。特别是Cray,因为它跟AMD签署了长期协议——在2010年以前使用Opteron处理器制造下一代超级计算机。而其他提供机群服务器的HPC厂商因为同时使用Xeon和 Opteron,可选择性相对更加灵活一些。不过,我们仍然希望AMD能赶上来,这不仅对OEM厂商有利,也可以保持X86市场上的竞争活力,从而避免新的垄断。

  CPU速度已无法决定一切!

  令AMD感到欣慰的是,跟10年前不同,CPU速度已无法决定一切,晶体管技术改进对产业的驱动力已今非昔比。今天,相对于暴增的CPU性能而言,内存带宽已经成为非常突出的瓶颈因素,这使得处理器结构和系统结构至少同样重要。对于高性能计算用户数据中心里的纵向扩展(scale up)多处理器系统来说,这一点尤为突出。而在这方面,AMD凭借超传输(HyperTransport)总线技术和集成内存控制器,仍然比对手拥有优势。

  另外,通过使用绝缘硅(silicon-on-insulator,SOI)和应变硅(strained silicon)技术,AMD可以弥补晶体管尺寸较大所带来的不足。SOI的生产成本相对较高,但可以比传统硅片提供更高的性能。这也是为什么当晶体管尺寸相同时,AMD处理器比Intel芯片更具竞争力的原因之一。

  对Intel来说,虽然宣称要致力于维持每两年的技术开发周期——即所谓的“tick-tock”模式——在实现新一代处理器尺寸缩减工艺(tick)之后推出全新的微处理器架构设计(tock)。按照Intel的蓝图,将于2007年下半年推出45纳米产品,2009年采用32纳米,2011年采用22纳米。然而,由于不同X86细分市场的需求是不一样的,要让这一规律得到线性发展,前途挑战重重。比如,基于迅驰(Centrino)处理器的笔记本电脑可能每两年会更换一次,但基于至强(Xeon)处理器的超级计算机的生命周期却至少是5年或10年。现实的情况是,笔记本电脑用户无法充分利用多核、超大缓存等更好性能,因为现有的个人消费类软件无法利用这些硬件优势。而另一方面,超级计算机用户却更有可能利用所有这些新技术。

  当然,归根结底,是市场在决定处理器新技术的价值。虽然Intel和AMD都在试图引导X86市场的发展,为摩尔定律延寿,但CPU已经无法决定一切,CPU架构和系统架构同样重要。从这一点来说,芯片的价值最终还得依靠OEM厂商和最终用户来认可。


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