AMD的杀手锏：Barcelona四核处理器
2007-6-5 11:44:00 文/ 出处：中国计算机报
在处理器领域，AMD和Intel是老对手了。2002年以来，AMD 的处理器一直被采用130nm制程、Northwood核心的Pentium 4牢牢压制，无论性能还是市场都存在一定差距。AMD急需一款旗舰产品与Intel抗衡，Opteron就在这种情况下肩负着厚望应运而生了。Opteron没有辜负AMD的期望，为AMD打出了漂亮打翻身仗。
Opteron的成功有技术和市场策略两方面的原因。
Opteron遵循了AthlonXP的架构，用户可以平滑升级，这样可以节省大量成本，而且其很多设计理念的确十分超前，并且提供了出色的性能。Opteron在服务器市场取得一定的份额。
但是，Intel在意识到这个问题后，很快采取了补救措施。Intel位于以色列的处理器开发团队在Yonah的基础上对架构进行改进，发布了酷睿2系列处理器。
酷睿２微架构产品的发布，让Intel在AMD Athlon 64诞生后，重新拿到了久违的性能之王桂冠。面对这样的情况，AMD还有什么杀手锏？
答案是代号Barcelona的新一代处理器，在过去的2006年中，AMD公司高层已经披露了不少相关细节。
最近，在ISSCC 2007（国际固态电路会议2007）上，AMD对其技术和推出情况进行了详细的介绍。
Barcelona将首次对2003年以来一直没有较大变动的Opteron处理器架构进行改变。
相对于Opteron对AthlonXP的继承，Barcelona的变化则大了很多，但变化依旧不是翻天覆地，而是在Opteron的基础上进行了很多有益地改善。毕竟，完全更换整体架构是一件风险很大的事情，AMD面临的情况使其还不能过于冒险。
Barcelona是AMD第一款四核处理器，它将采用65nm制程，在283平方毫米的面积上集成4.63亿个晶体管，组成四个核心和一、二、三级缓存。其中，每个内核拥有64KB一级缓存，为指令用缓存及数据用缓存；512KB二级缓存以归属各CPU内核的方式分别提供，作为一级缓存的备用空间；三级缓存为2MB，由所有内核共享使用。这也是AMD首次在开发HyperTransport（超传输技术）之后采用三级缓存。
Barcelona处理器的结构将十分复杂，由于采用了SOI（硅绝缘体）CMOS技术，因此需要11层金属层的支持。
新技术的应用可以令AMD生产出更高精密度的处理器，并有助于加强处理器的每瓦功效（这也是近年来处理器的主要衡量标准）。根据AMD在ISSCC 2007上的介绍，Barcelona的电压将为1.15V，主频则在2.2GHz到2.8GHz之间，其最大功耗将不超过95W。
在内部结构上，Barcelona处理器也增加和增强了很多功能和性能。
为了将并行处理器过程中译码（Decode）数量最大化，Barcelona将每个周期的指令存取数从过去Opteron的16B提高到了32B，同时预处理也被增加为至少32B。这样的结构使得Barcelona更加适用于64位操作系统，体现了Barcelona处理器主要面向服务器市场的定位。
在译码过程中，Barcelona处理器将采用被称为“SSE128”的技术，进一步提高执行效率和运算能力。要知道，在过去的Opteron架构中，处理器可以并行处理两个SSE指令，但是SSE执行单元只有64位带宽。
对于128位的SSE操作，Opteron处理器只能将其分为两个64位指令对待，因此降低了执行效率。而Barcelona处理器将带宽扩至128位，所有128位的SSE操作不再需要分解，提高了执行效率。同时，浮点运算一直是AMD的长项，Barcelona处理器将更加突出这个优势，其浮点调度器也可以支持上述的128位SSE操作。
另外，Barcelona处理器将支持乱序执行（Out-of-Order Engines），这是一项当装载指令队列发生等待时，处理器可以将队列后方处于等待的指令优先装载并执行的技术，能给CPU性能带来显著的提高。Barcelona拥有3个地址生成单元，每周期可以完成3个寄存指令。
与AMD此前的处理器相同，Barcelona处理器的芯片上也配备了北桥以及内存控制器。
其内存控制器被分成两个64位控制器，每个控制器都可以独立运行，从而使内存控制的效率更高。
尤其当四个核心分别处理不同的任务时，它的优点更加明显。其北桥也将拥有比Opteron更高的带宽，这将有利于支持更高速的DDR3内存标准（前期发布的Barcelona仍然只支持DDR2内存）。
Barcelona处理器在温度和电压的控制方面更加精细，能够基于细致的温度管理，独立控制工作频率及电压。
每个CPU内核中都嵌入了8个温度传感器，北桥中则有6个，合计共38个（8×4＋6），而其在各内核、HyperTransport电路以及北桥、内存控制器中总共嵌入了10个PLL（锁相环）。在电源电压的控制方面，可分别对各CPU内核等共计10个区块独立进行控制。
根据预计，AMD计划于2007年中期发布Barcelona服务器版本，第三季度发布桌面版。可以预见，Barcelona处理器的发布将为全球的服务器市场带来新的活力，同时也对服务器领域的64位计算起到一定的促进作用。
Intel降价为哪般
AMD在ISSCC 2007上对Barcelona处理器进行了详细介绍后，Intel宣布了四核处理器和服务器处理器的降价计划：7月22日，Intel高端处理器、四核和服务器处理器将会全面降价。
尽管距离今年12月AMD Barcelona处理器的发布还有半年的时间，不过Intel此次的降价举动依然被很多人看成是对AMD的一种宣言，意图通过7月份的降价稳固自己在服务器处理器市场的地位，并且在AMD Barcelona处理器上市前加强自己的优势。
在7月的降价中，2月份刚刚发布的四核处理器Q6600的千片采购价将会降低到530美元/片，而其在上市的时候价格高达851美元/片，在下一轮的降价中，这款产品将只要266美元/片。与此同时，更高端的Q6700的价格将会降低到千片采购价530美元/片。
除了四核处理器之外，Intel在Xeon DP处理器价格上也有所松动，Xeon DP X5355的千片采购价格会从1172美元/片跌落至744美元/片；性能相对较低、采用1333MHz前端总线的E5335的价格将会低至316美元/片；而更低端的Xeon DP L5320和L5310，只要320美元/片和273美元/片。Intel高端处理器的降价将会为服务器市场带来有益的改变。
动态
● 据DailyTech报道，AMD最新推出的显卡ATI Radeon HD 2900XT缺少AMD最新的UVD（通用视频解码器）硬件视频处理引擎。这个功能原本在AMD公开发路线图中占据了非常重要的地位。
● Intel于近日推出了开发代号为Metro的笔记本电脑原型产品。据称，该产品是目前市场上最薄的笔记本电脑，厚度仅为0.7英寸（约1.78厘米），重约1千克。
● 5月24日，Dell正式发布了3款采用Linux操作系统的电脑产品：两款台式机XPS 410n、Dimension E520n和1款笔记本电脑Inspiron E1505n。上述产品采用的Linux操作系统版本为Ubuntu 7.04。
● 市场调研机构Gartner近日表示，2007年一季度采用Windows Mobile操作系统的掌上电脑销量达到320万台，与去年同期相比增长了近60%。
● 美国投资银行家Piper Jaffary近日预测，Apple将在2007年6月推出新款MacBook Pro笔记本电脑，并且还会在2007年秋天推出带宽屏触摸式的iPod。据称，此款iPod将采用与iPhone手机相同的触摸屏技术。此外，还有消息称Apple将在WWDC上推出重新设计的iMac台式机。
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