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INTEL02年来的CPU

关键词： INTEL    CPU                                          

2002年以来的CPU产品，揭示每一种CPU的技术特点和性能优劣，以便你能全面把握CPU近年来的发展进程。

一、Itanium

Itanium(安腾)是Intel在服务器市场推出的首款64位处理器，这是Intel和Hewlett-Packard合作的成果，也是第一块由 两大著名厂商合作研制的IA-64芯片，向下兼容目前的IA-32体系架构，是Intel继发布Pentium 4之后又一记击向对手的重拳。

二、Itanium2系列：IA-64架构

Itanium2系列是Intel基于IA-64架构的64位处理器，应用于服务器领域，其竞争对手是AMD、IBM、Sun Microsystems的高阶服务器芯片。Itanium2支持64位程序，使用软件模拟32位操作环境，运行x86程序时效率低下。

McKinley



代号为McKinley 的Itanium2处理器，率先被Sun Microsystems和IBM采用。首款产品主频为1GHz，3MB的三级缓 存容量，需要E8870芯片组的支持。McKinley的速度是Itanium处理器的两倍，1GHz型号的运行速度，比具有4MB三级缓存的 Itanium 800MHz处理器快1.7-2.6倍，比Sun UltraSparc III 1050MHz快1.5倍， 

Montecito

2005年Intel发布代号为Montecito的Itanium2处理器。它具有2颗内核，支持Foxton功能，能够在电脑运行的高峰时期，提 高处理器的运算性能。和现有的Itanium 2相比，它具有SpeedStep技术，可以降低20%的耗电，同时，这种处理器能够以667MHz的总线 速度同电脑的其它部件进行通讯；支持多线程技术，可以将处理器的性能提高了10%到20%；此外，Montecito还支持Pellston技术，能够让 计算机排除处理器缓存中出现的故障，目前对于这种故障，用户只有更换处理器。

Tukwila

Montecito以后是Tukwila处理器，它将在2007年上市。Tukwila将具有Montecito处理器的所有功能，但它包含更多的处 理内核，至少有4颗处理内核，最高可以达到16颗内核。经济型Tukwila可以在Xeon服务器上运行，它是英特尔让用户减小对Itanium处理器依 赖的重要计划之一。

三、Xeon DP系列：IA-32E架构



2004年6月30日，Intel发布了最先支持IA-32E的处理器─代号为“Nocona”的64位Xeon处理器(即Prescott核心的 Xeon DP，如下图2)。由于Itanium2运行x86程序时效率相当低下，为此Intel模仿AMD，推出了类似X86-64的IA-32E架构 (即EM64T)。IA-32E扩充了原有的IA32构架，新增64位计算模式和64位的虚拟寻址空间，同时兼顾64位和32位程序，目前Intel的 Xeon已经主导了中低级服务器市场。

首批Nocona处理器时钟频率介于2.8GHz至3.6GHz，2005年第一季将上达4GHz。Nocona采用mPGA604针脚 (Socket-604)设计，支持800MHz FSB，沿用现有的Prescott D-0核心架构，0.09微米工艺，拥有32k一级缓存和1MB 的二级缓存，支持超线程和SEE-3技术。

Nocona引入了一项称为DBS的节电技术。通过DBS，CPU能够在空闲时自动降低处理器的倍频、前端总线频率和电压，这样就降低了机器空闲时浪 费的功耗。与AMD的Opteron不同，Nocona内部仍然没有集成内存控制器，其MCH仍集成在北桥芯片E7525上，这就意味着Nocona在多 路处理时，两颗并行处理器必须共享内存带宽。

四、Pentium4系列

1、Pentium4 EE(Pentium 4 Extreme Edition)：Gallatin核心

Pentium4 EE系列是Intel顶级产品P4至尊版，定位于高端桌面市场，不支持多处理器系统，其性能比同频率的P4C高出15—20%左右。



它同样支持800MHz和HT技术，仍然采用0.13微米的制程，Socket478接口，核心电压仍然是1.55v，不过与Intel其他系列 CPU比较，其最大特点是采用至强处理器的Gallatin内核和拥有2M的L3缓存，与Xeon的缓存数目同样多，不过其价格高昂。目前P4 EE系列 有3.2GHz、3.4GHz等型号：

核心 Pentium 4 Extreme Edition 3.4，3.2
核心 Gallatin
Socket Socket478
制造工艺 0.13微米
晶体管数 178百万
L1数据缓存 8KB
L2缓存 512KB
L3缓存 2MB
SIMD指令 SSE2/SSE
支持x86-64 NO
  
P4 EE上集成的L3 Cache，不单单是容量上从512K->1M->2M的提升，重要的是它的运行速度与CPU外频相同，这样就 确保了CPU工作时和内存之间的数据交换速度，也保证了单周期内和二级缓存之间的延时是一致的，这样在不断调用数据的过程中，并不会因为延时造成不必要的 等待和性能损耗。因此，L3 Cache的增加使得P4在性能上得到了提升。

2、Pentium4 E：Prescott核心



2004年2月，Intel发布了Pentium4 E系列处理器。P4E是32位平台上当前最具潜力的处理器。0.09微米工艺制造的P4E爆发出 恐怖的超频性能，超频之后的P4E性能不但将同频Northwood轻松击败，而且匹敌Athlon64FX 51。 P4 E刚开始采用 Socket478架构，2004年6月开始全面转入LGA775封装，取消了原有的针脚设计，改用触点设计。

P4 E采用最新的Prescott核心，90纳米制造工艺，800MHz FSB，CPU名称也改为数字命名，主要有 P4E 580/570/560/550/540/530/520/580这些型号，对应频率 4.0 GHz /3.8 GHz /3.6 GHz /3.4 GHz /3.2 GHz /3.0 GHz/2.8MHZ。目前P4 E系列常见的型 号如下：

规格 主频 倍频 电压 前端总线 HT 核心代号 制程 外频 L2缓存 
Pentium4 2.8A 2.8G 14 1.5v 533MHZ NO Prescott 0.09微米 200MHZ 1024k 
Pentium4 520(2.8E) 2.8G  14  1.5v  800MHZ 支持 
Pentium4 530(3.0E) 3.0G 15 1.525v 
Pentium4 540(3.2E) 3.2G 16 1.525v 
Pentium4 550(3.4E) 3.4G 17 1.525v 
Pentium4 560(3.6E) 3.6G 18 1.525v 
Pentium4 570(3.8E) 3.8G 19 1.525v 
Pentium4 58(4.0E) 4.0G 20 1.525v 

P4 E系列仍然是200MHZ外频、800MHZ的FSB，与800FSB加上HT技术所标示的P4 C版本相比，区别在于P4 E系列采用了最新 的Prescott核心，使用更先进的0.09微米的制造工艺、体积大为减少，L2缓存也增加到了1MB，还采用了第二代超线程、SSE3等等新技术，新 增了13道新的指令集，管线在原有基础上又加长了11级，达到了前所未有的31级管线。

由于多级流水线和二级缓存增大带来的负效应，P4 E在性能方面并没有预期的那么理想，而且P4 E的功耗却不小，同频下完全超过其前辈Northwood，发热量也大了不少，直接影响到P4E的大量普及。

3、Pentium4 C：Northwood核心



2003年第二季，Intel的Pentium4 C系列面世。它采用0.13微米制程、铜互连的Northwood处理器内核， 800MHz FSB，microPGA478封装，12KB的一级指令缓存、8KB的一级数据缓存容量，二级缓存容量512KB，其最大特点是前端总线 高达800MHz、支持超线程技术(HT技术)，其性能比P4 A/B系列增强不少，总体水平领先于AMD同PR值的Athlon XP。目前 Pentium4 C系列的型号如下：

型号 主频 倍频 电压 核心 制程 外频 前端总线 L2缓存 
Pentium4 2.4C 2.4G 12 1.5V Northwood 0.13微米 200MHZ 800MHZ 512K 
Pentium4 2.6C 2.6G 13 1.5V 
Pentium4 2.8C 2.8G 14 1.5V 
Pentium4 3.0C 3.0G 15 1.55V 
Pentium4 3.2C 3.2G 16 1.55V 

从Pentium4 C系列开始，Intel将CPU前端总线由533MHZ提升到了800MHz，因此数据带宽提升到6.4Gb/s，处理器的实际 运算性能得到了提升。此外，Pentium4 C 系列支持的HT技术，也可以将电脑的性能提高25%之多，它能有效减少CPU内部处理单元的资源浪费， 用一个物理处理器模拟两个逻辑处理单元进行运作，可以同时运行多个应用程序，或者在运行多线程软件程序时获得更优异的性能。

4、Pentium4 B系列(A+版本)：Northwood核心





Intel将Northwood核心P4 A的前端总线提升到533MHz，推出了533MHz FSB的P4。为了与400MHz FSB的P4区 别开来，Intel称其为Pentium4 B。目前市场上主要有Pentium4 2.4B、Pentium4 2.53B和 Pentium4 2.66B等型号。

规格 倍频 电压 核心代号 制程 外频 前端总线 L2缓存 HT 
Pentium4 2.26B 17 1.5v/1.525v Northwood 0.13微米 133
MHZ 533
MHZ 512K NO 
Pentium4 2.4B 18 1.5v/1.525v 
Pentium4 2.53B 19 1.525v 
Pentium4 2.66B 20 1.525v 
Pentium4 2.8B 21 1.525v 
Pentium4 3.06B 23 1.55v 


与老版P4 A相比，P4 B仍采用0.13微米制程，D1步程的Northwood核心，其最大改进是前端总线提升到533MHz，并使用了长达 20级的超长流水线。增加超长流长线的最大好处是可以把频率提升得很高，不过执行效率却也有所下降。与老A版本相比，P4 B性能并没有什么突出之处，而 且价格相对新版P4 A及P4 C，也没有明显的优势，因此不建议大家选择。

5、新版Pentium4 A：Prescott核心

新版Pentium4 A实际上是高端处理器P4 E的精简版本，与“E”系列一样，新版Pentium4 A同样采用最新的0.09微米制程，Prescott核心，拥有1MB的二级缓存。不过其前端总线仅有533Mhz FSB，而且不支持超线程技术。

由于采用0.09微米制程及拥有31级超长流水管线的Prescott核心，新版Pentium4 2.4A的超频性能也相当佳，而且售价在千元以 下，因此性能价比突出。不过它同样拥有P4E的最大缺点：发热量相当高，而且性能也较同频的其它P4略低一些。目前新版P4 A只有一个型号：

规格 核心代号 制程 主频 外频 倍频 前端总线 L2缓存 电压 HT 
Pentium4 2.4A Prescott 0.09微米 2.4G 133MHZ 18 533MHZ 1024k 1.385V NO 

6、P4 Northwood 533



2002年5月份，Intel发表了首批采用533MHz FSB的P4 Northwood，共分2.26GHz、2.40GHz和2.53GHz 三个型号，随后Northwood全面导入533MHz FSB，常见的型号有2.66/2.60GHz/2.80GHz/3GHz。

P4 Northwood 533(右图8)是Intel官方超频的产物，除了FSB(前端系统总线)由400MHz提高到533MHz之外，它和 Northwood 400核心完全相同，其他特点比如采用0.13微米制造工艺及内置512KB二级缓存(L2 Cache)等均继续沿用。

7、P4 Northwood 400

2002年一季度，Intel正式发布了Northwood核心的Pentium 4处理器。它采用0.13微米制造工艺，400MHz外频， Socket-478 mPGA封装，具有512KB的L2缓存和8KB的L1缓存，20x倍频，1.5V内核电压，不仅其性能有了进一步提高，而且耗电 量更低、散热量更小，运行温度低，超频能力增强，工作频率从1.6GHz 开始起跳，最高的理论设计频率高达6GHz。常见的型号有 1.6GHz/2.2GHz/2.0AGHz等。



Northwood核心和Willamette核心之间的区别在于制造工艺和二级缓存。制造工艺的差别是最主要的，Northwood采用了 0.13um制造工艺，和Willamette核心采用的0.18um相比起来，新的工艺优势非常明显，它可以使Northwood的制造成本降低，发热 量和耗电量也更小，而且在同样的核心面积上，能集成更多的晶体管，因此Northwood集成了512K二级缓存。由于Northwood拥有双倍容量的 二级缓存，给处理器的性能带来了飞跃，使得256K二级缓存的Willamette无法望其项背，相对于Willamette核心来说， Northwood的性能可以称为脱胎换骨。

五、Intel赛扬系列

1、P4 Celeron(Willamette-128)



2002年，Intel在低端市场上推出了P4 Willamette核心的新Celeron，用来取代Tualatin-256核心 Celeron III的地位。P4 Celeron采用P4 Willametta核心，常见的型号有 1.7GHz/1.8GHz/1.9GHz/2.00GHz等，随后将转用0.13微米工艺Northwood-256核心，在工作电压降低的同时其工作 频率也将进一步提升。

P4 Celeron的特点是：前端总线由Tualatin核心Celeron的100MHz大幅提高到400MHz，但制造工艺方面从现今的 0.13微米倒退至0.18微米，二级缓存也从256KB减少为128KB。它当然采用Willamette核心，工作电压为1.75V ， mPGA478封装，NetBurst架构，包含两组以处理器的两倍频率运行的算术逻辑单元组成的快速执行引擎。

由于P4 Celeron少了128K二级缓存，在性能上与P4 Willamette拥有5-10%左右的差距，与P4 Northwood相比， 差距就更大。二级缓存的差距在文档处理中比较明显，但在3D游戏等对二级缓存要求不高的情况下，P4 Celeron将会和P4 Willamette有 类似的表现。换句话说，对于游戏玩家来说，P4 Celeron将是一款价廉物美的处理器。

2、P4 Celeron(Northwood-256KB)

2003年第一季，Intel推出了采用Northwood-256KB核心的新Celeron，目前常见的型号有1.90/2.00GHz/2.20GHz等。

3、赛扬D系列：Prescott核心

2004年6月，Intel推出了四种型号的新版“赛扬D”，赛扬D的出现，改变了赛扬惧怕Athlon XP的历史。它将从2.40GHz起频，最高频率3.2GHz，不再用频率标识，改用3XX式的命名方法。

赛扬D采用最新的90nm制造工艺，Prescott核心架构，前端总线由原来的400 MHz提高到了533MHz，此外，赛扬D还支持SSE3多媒体指令集技术，支持“Intel845”和“Intel 865”芯片组产品群，依然采用Socket478接口。

赛扬D的超频能力较好，它集成的一级和二级缓存都比Northwood赛扬多出一倍，分别为16KB和256KB，不仅缓存容量有所提高，而且内部组织也更加有效，其性能却要比老赛扬高出很多，不过它不支持Intel超线程技术(这是赛扬D的一个弱点)。

【作者: 蓝空灵】【访问统计:】【2008年03月6日 星期四 11:48】【注册】【打印】