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标题: 英特尔迅驰技术—移动世界的革命 [打印本页]

作者: bobwu 时间: 2004-5-7 02:31 标题: 英特尔迅驰技术—移动世界的革命

【简介】
　　在我们可预知的将来的一段时间里，Pentium-M将和Pentium 4-M同时存在，但Pentium 4-M将由于它的电池使用时间以及功耗都将无法满足轻薄型笔记本的需求，而Pentium-M和迅驰技术所提供的平台，无论是普通版本或者低电压版本都笔记本电脑所需求得一切特性
Banias的历史：
　　三年前，Intel曾研制出一种适合移动处理的CPU芯片，命名为Timna。但是它是为开扩新的低端台式机市场而设计的，Timna整合了内存和图形芯片，如果你想问现在Intel为什么这么反对整合存储控制器，那么以前Timna的失败就是最好的教训。
　　Timna是基于Pentium III的核心制造的，但是更加优化了成本。因为价格降低，Intel的以色列小组工程师则可以使它和PentiumIII的关系更密切，直到今天的Pentium 4，其中依然保留了一些Timna的技术成分。
　　像前面所说，Timna整合了存储控制器，那时候，Intel还错误的相信RDRAM会大有前途，但RDRAM过于高昂的价格使Intel自己葬送了Timna的前途，它无法被更多人接受。
　　对于Intel以色列小组那些工程师来说，Timna的失败就好比失去一个家庭成员一样让人痛心。他们曾那么自信地设计了Timna。但是从事实来说，Timna的失败有很多外部原因，也不是那些工程师能控制的。设计Timna的成员有太多地辛酸和难过，但幸好他们没有沉溺此中，而是重新振作起来，设计了Intel第一款真正的移动CPU芯片。
　　当设计组的成员看到了Pentium 4的工艺后，他们不认为这样高频率的CPU适合移动设备，但是他们可以吸取Pentium 4的一些优点。而作为Pentium 4基础的NetBurst工艺却未被应用于后来的Banias。那些以色列小组的工程师的一个优势是他们有设计P6的经验，P6的核心技术则同样被带入了Banias，我们所看到的Banias将是计算机微处理器上最有趣的工艺。
Banias的流水线
　　对于我们对Banias的体系结构的概括来说，你首先会注意到我们所能够提供给你的详细信息最多也只能是粗略的，因为Intel对提供给零售商（Banias）的信息限制的很严。
　　Banias芯片它本身有一个比Pentium III长的流水线，但也比Pentium 4短。理由很简单，Pentium III的体系结构在0.13微米的制造工艺下最高只能达到1.2GHz的工作频率，但是为了Banias对Intel实现高性能移动CPU的渴望，它们需要一个更高的时钟频率。与此同时，但Pentium 4的流水线对于移动CPU来说太长了，最终结论会是，在Pentium III的10级流水线和Pentium 4的20级流水线之间选择一个更适合的数字。
　　Intel没有给出确切的级数，也不会说出每个独立的级究竟负责什么，但是随着时间的推移我们或许会偶然发现这些信息。从这片文章里只能知道它的流水线长于Pentium III但比Pentium 4短。一个超长流水线的缺点之一就是更容易导致一个错误预测的分支。
　　一般而言，绝大多数分支可以被正确预测，但是一旦有一个分支被错误的选择或者没有选择，性能就会受到很大影响。就像台式机的Pentium 4那样，一个错误预判的分支意味着整个流水线的堵塞和从新开始的执行，这就意味着我们浪费了先前很多的时钟周期。对于移动CPU，过长的流水线结果也是会那样，但是此时不仅浪费了时钟周期，我们还浪费了电池。现在你能够理解为什么一个较长的流水线在移动CPU上是不受欢迎的了吧。

　　我们已经知道Banias和Pentium III有很大的不同，但是Intel的以色列工程师并不认为Banias的意义就在于和Pentium III的不同。就像Athlon 64和Athlon XP一样，Banias和Pentium III也分享共同的执行单元，这表示Banias的执行端口要少于Pentium 4。由于一个相对狭窄的执行单元设计，Intel则把省电技术加入了Banias核心，就像IPC一样，省电技术并不会影响机器的整体性能。
　　我们则把有限的执行资源称为Hyper-Threading。Hyper-Threading必须在有足够长的执行单元和流水线下才能工作。而Banias的流水线相对于Pentium 4而言很短，所以Hyper-Threading并不那么有用。
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由于使用了一个比Pentium III长的流水线，设计组立即明确要确使Banias不会从错误预判的分支里遭受到过多的损失。一种减轻错判分支损失的方法就是使用轨迹缓存，就像Pentium 4里那样，一个轨迹缓存存放着解码后顺序执行的Micro－ops，这样，即使错判发生，CPU可以在从出错的流水线级数处开始，而不是彻底从新开始。但轨迹缓存的问题在于它拥有相当多的闸并且很耗电，这使它被排除在Banias设计之外。
　　在无法使用轨迹缓存的情况下，以色列设计组不得不为Banias核心开发一个更加精确的分支预测器。虽然这不在这篇文章讨论的范围之内，Banias已经配备了一个比Pentium III要好得多的分支预测器，最终导致了错误预判分支下降了20％。
Banias的缓存：
　　Banias有一个64KB的一级缓存，是Pentium III的两倍，32KB作为数据缓存,32KB作为指令缓存，而轨迹缓存则并不适用于一个移动CPU. Banias最重要的就是它有一个1MB的二级缓存，以色列小组的工程师试图能利用它最大程度上来节省用电，但是他们也改变了数据传输到缓存的途径，实际上是在缓存内部存取。它将使电池的使用时间得到很大改善。唯一的缺点也许就是这些缓存进行存取的时间会相对比较慢，但是电池的重要性使我们很容易就理解了Banias为什么要设计一个这么大的缓存了。一个1MB的二级缓存的确可以使系统足够适应大多数的潜在冲击。
　　Pentium-M处理器：
　　看了以上的文章，你应该确信一个处理器的好坏同时关系到工程师的设计和它的市场，Banias也一样。
　　由于Pentium-M处理器并没有太高的始终频率，所以在市场的销售上会出现些困难。用户都希望新的处理器的频率会高于现在的Pentium 4，你将如何对他们解释呢。
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Intel的销售人员于是开始减弱了对处理器本身的关注，而转向它的三个组成部分：Pentium-M处理器, 855芯片组和无线网络技术，Intel将此命名为迅驰。他们希望人们的笔记本在将来用的都是基于迅驰技术的处理器。
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现在我们知道Banias的最终名称就是Pentium-M，它有六个不同频率的版本。由于为了节省功耗增加电池使用时间，它在的工作负载的时候会自动降低到600MHz的低频率，而在你不使用笔记本的时间，它将更多的进入休眠状态并且很容易唤醒。
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节电的芯片组-----855PM和855GM
　　855芯片组对于845芯片组而言，都做到了最优化的设置，支持64位的DDR266内存，支持AGP 4X，但是它的性能要比845芯片组要好的多，并且可以节省一半的电量。

　　大多情况下的Pentium-M是以睡眠模式启动的，包括FSB上的读取缓冲。当一个指令从Pentim-M发送到MCH的时候，它的读取缓冲依然在睡眠模式中，除非当需要直接从内存上读取数据的时候。
　　855芯片组有PM和GM两种类型，其中855GM整合了845G的图形芯片。855GM和855PM同样都使用了新的ICH4-M，ICH可以使电脑更好的进入休眠状态，ICH4-M技术和台式机的ICH基本相同。
　　无线技术：
　　迅驰技术的第三个组成部分就是Intel Pro/2100无线网卡，它为你提供了最方便的无线上网解决方案，Intel希望所有的厂商和用户都可以支持这项迅驰技术。
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Intel的最终目标是要在他的MCH中整合MAC的802.11b/g技术，这以为着不久以后你将没有使用无线技术的MAC选择，Intel则将最终以它的Intel Pro技术占领这个市场。
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价格：http://images.enet.com.cn/iflow/articleimage/200304/1049782329286.jpg
测试：
我们选择的配置除了IBM使用1.6GHzPentium-M处理器外，其他都使用了1.5GHz的Pentium-M处理器。
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性能表现：
　　为了测试它的性能我们使用了一些整体性能测试软件。Creation Winstone 2003和SYSMark 2002。我们首先开始的是Winstone测试。
　　Winstone让多个应用程序同时打开，是一个相当大型的测试。记住Pentium III比Pentium 4有更高的IPC, Pentium-M则比Pentium III更高，所以不要惊讶为什么1.6GHz的Pentium-M处理器会比2.4GHz的Pentium 4处理器还快，1.5GHz的则比2.0GHz的Pentium 4更快。
　　SYSMark 2002则是为Pentium 4最优化设计的，所以在测试中Pentium-M的结果排在了最后。但根据它们在Winstone测试中的表现，我们可以肯定的是同样1.6GHz的处理器，Pentium-M肯定比Pentium4要快。
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Business Winstone 2002
　　接下来我们进行Business Winstone 2002测试。
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由于Pentium-M更短的流水线设计，因此同样是1.6GHz的Pentium-M处理器成绩领先。而1.5GHz的Pentium-M处理器则在2.66和2.4GHz的Pentium 4处理器之后。由于找不到一个相对合适的桌面显卡和笔记本显卡比较，所以我们在这里就没有再做显示性能测试。
总结：
　　如果你看了以上我们所说，那么这个小结就没有什么有用的内容了，但是你要记住，Pentium-M就是Pentium-M处理器，它不是Pentium3或者Pentium4，它们完全不同。
　　Intel的Pentium-M将给它的对手AMD造成很大的竞争力，Intel也将为Banias承担以后的风险，Banias的设计同时也体现了Intel的团队精神，这是在Intel的芯片历史上唯一一颗用时没有没有超过八天的设计。
　　Banias的未来依旧光明灿烂，但是Banias一些没有达到的技术将在今年年底在新的Dothan中实现，Dothan将会有更高的时钟频率，并提供2MB的二级缓存。
　　我们在看看现在的情况，1.6GHz的Pentium-M处理器足可以和2.2或者2.4GHz的Pentium 4处理器媲美，而1.5GHz的Pentium-M处理器则足以和2.2或者2.0GHz的Pentium 4比较。在商业和办公处理上，Pentium-M是无与伦比的，也许在玩游戏和处理一些多媒体文件的时候，Pentium 4会有些优势，但是Pentium-M所提供的长时间的电池使用是那么重要，这一点Pentium 4是无法实现的。
　　在我们可预知的将来的一段时间里，Pentium-M将和Pentium 4-M同时存在，但Pentium 4-M将由于它的电池使用时间以及功耗都将无法满足轻薄型笔记本的需求，而Pentium-M和迅驰技术所提供的平台，无论是普通版本或者低电压版本都笔记本电脑所需求得一切特性。Pentium-M处理器和迅驰技术一定会为笔记本的发展作出比以前任何单个技术都出色的表现。

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