四核心處理器

四核處理器即是基於單個半導體的一個處理器上擁有四個一樣功能的處理器核心。換句話說，將四個物理處理器核心整合入一個核中。

基本介紹

• 中文名：四核心處理器
• 技術平台：45nm晶片製造技術
• 系統級晶片：晶片計畫
• 市場銷售：新興市場

簡介

在於美國紐約城舉行的英特爾春季分析會上，執行長Paul Otellini及其智囊團詳細描繪了這家晶片巨頭的宏偉藍圖。在大刀闊斧進行成本削減之中的英特爾，經過了過去幾年艱苦的商業環境，如今全力以赴用新技術開創新局面。

可隨處使用的無數雙核與四核處理器、初次登場的先進45nm製造工藝以及雄心勃勃地開始努力推廣套用的手持網際網路設備等等。通過詳細審查會議的信息，我們從英特爾公司的近期路線圖中總結了最為重要的看點，並結合其高級經理們的演講稿PowerPoints檔案，以圖片畫廊的形式向你展示最為值得注意的新技術。

定義特點

“核”

對於英特爾公司來說，該術語模稜兩可：核(Core)的第一個字母是“c”，指的是為英特爾最新的處理器提供處理能力的微架構；小寫字母的核(core)在英特爾也大行其道，因為雙核與四核處理器組成了英特爾公司最有利可圖的晶片。

英特爾已經推出了若干四核台式機晶片，作為其雙核Quad和Extreme家族的組成部分。在伺服器領域，英特爾將在其低電壓3500和7300系列中交付使用不少於具有9個四核處理器的Xeons。

在春節分析師活動中，英特爾強調，其核(Core)架構整體上包括雙核及四核晶片，超過它專門做的四核。英特爾公司執行長Paul Otellini說：“我們將逐漸推廣套用我們的核微架構，在所有市場領域，自頂向下分別是單核、雙核與四核。”

特點

在於具有稱之為“寬動態執行”的功能。更為重要的是，其工作功耗比為奔騰4提供處理能力的Netburst架構要低。“我們期望到今年底自頂向下百分之百地採用核微架構，”Otellini說，“今年全年，我們正以非常快的速度取代所有的產品，甚至以核微架構的變種滲透到奔騰處理器和賽揚處理器的領域。這就賦予我們在每一個領域的性能領先地位，並賦予我們高度的成本優勢。”

然而，顯然四核對於英特爾的前進來說將越來越重要。在2007年下半年隨時可能發布兩款採用英特爾最新45nm晶片技術的新型四核處理器：用於台式機的Yorkfield和用於伺服器的Harpertown。

系統級晶片

晶片計畫

Tolapai和Silverthorne是有趣的一對產品，在某種程度上標誌著英特爾公司的新航程。這家半導體巨人迄今為止一直都是提供處理器產品；即提供OEM或零售客戶能夠從貨架上購買的晶片。

系統級晶片採用的是完全不同的流片切片。在50,000英尺的水平上，你可以不把SoC視為一個產品，而是一系列智慧財產權構建起來的晶片。即半導體設計公司要具備了設計SoC所需要的一切不同的模組，包括：處理器、邏輯、RAM、甚至像圖形引擎這樣的輔助功能。

當OEM提出需要特定版本的那種晶片時，會針對它想製造的特殊產品進行定製，然後，半導體供應商才開始付諸實施。它把需要的模組從虛擬架上取出，集成在一起，燒一個掩膜，然後，把整個設計遞交給代工廠。那就是定製晶片。

這正是英特爾為Tolapai和Silverthorne所構想的套用(英特爾還將為後者提供最新的組成部件)。該設計似乎分別針對高和低端套用。

英特爾公司於4月在北京舉行了開發商論壇，下面給出了新聞發布中對Tolapai的解釋。

在“面向企業的系統級晶片計畫”中，英特爾公司高級副總裁Pat Gelsinger揭開了Tolapai計畫的神秘面紗，這是第一款把若干關鍵系統元器件集成到單一的、基於英特爾架構的處理器之中的企業級SoC產品家族。與標準的四晶片設計相比，2008年上市的Tolapai產品有望把晶片的占位面積縮小45%，功耗降低大約20%，與此同時，改進吞吐量性能和處理器的效率。Tolapai將包含新的英特爾QuickAssist Integrated Accelerator(一體化加速器)技術。與面向企業級套用的Tolapai相比，Silverthorne—如上所述—將針對UMPC級手持設備的套用。

英特爾公司染指SoC的意義重大，因為傳統上SoC一直以來常常都把目標市場定位於那些沒有足夠的批量的產品，如果針對這種套用發布一款“全尺寸通用型”產品是不划算的。英特爾一向專注於大批量生產的產品市場，並且總是堅持提供重要的晶片方案。

或許，英特爾公司選擇嘗試SoC意味著它將採取幾分為招徠顧客而虧本銷售商品的策略。也就是說，或許它意味著開始時以Silverthorne介入UMPC市場，即使賺錢不多也是令人滿意的，如果它有助於培育那個市場的話(記住，超級移動個人電腦市場目前實際上不存在，此外，英特爾對蜂窩電話晶片市場的全面進攻以失敗告終；或許，前車之鑑已經讓英特爾獲得靈感，從而改弦易轍)。

如果與這種假設吻合的話，鎖定高端套用的Tolopai怎么樣呢？高端套用可能是英特爾最能夠學習如何普及套用並運行其SoC技術的地方。此外，英特爾可能預想未來不遠的某一天占據領先地位的計算機(採用16位、32位或64位處理器)不再是日用品的空間，因此，它想未雨綢繆在SoC上取得飛躍。

用於手持

英特爾認為，超級移動個人電腦(UMPC)將是下一個偉大的產品，它稱之為功能裁減型設備。但是，UMPC真的是具有加強網路瀏覽能力的智慧型或iPhone固醇。“未來幾年內，我們將看到這些移動網際網路設備的興起，”Otellini說，“它們現在已經上市，但是，還沒有形成規模。”

英特爾已經推出其第一款UMPC級處理器，該晶片被稱為McCaslin。有趣的是，它不是被用於手持瀏覽器中，而是被用於蘋果電視中。針對這些手持瀏覽器套用，英特爾確實投入了一款更為強大的晶片Menlow，預計該晶片要到2008年上半年才能準備就緒。與運行於Windows的McCaslin不同，英特爾表示，Menlow將同時支持Windows和Linux。

在Menlow之後，英特爾計畫推出更小、更快和功耗更低的處理器。“這對我們來說僅僅是開頭，”英特爾公司負責超級移動性組的總經理Anand Chandrasekhar說，“我們利用Menlow平台的基本技術要素已經到位，然後，我們要對其進行反覆設計，以降低功耗並提高性能。”

技術平台

45nm晶片製造技術

這種下一代晶片製造技術進步的競賽中，看來英特爾已經比AMD領先至少一年(45與晶片蝕刻的特徵尺寸有關)。AMD可能要到2008年底才能推出45nm的處理器。

在春季分析師活動中，英特爾公司的工藝和製造組的總經理Robert Baker說，英特爾公司的四家工廠已經在45nm晶片製造方面準備就緒。

“Penryn及其第一代45nm產品將在今年下半年推出，”Otellini說，“Nehalem—下一代微架構—將於2008年以45nm工藝推出。在09年我們要保持推出新晶片的節湊，開始部署32nm晶片，實質上就是Nehalem的縮微版。在2010年，我們將推出稱為Sandy Bridge的新型微架構。”

在基於45nm工藝的晶片上設計較少的功能，其固有的好處在於低功耗工作。此外，縮小裸片的尺寸容許英特爾把更多的功能添加到晶片上，Baker解釋說。例如，有了Penryn，英特爾就可以利用額外的空間來提高高速緩衝存儲器的容量，並增加新的指令，從而使處理器更精於處理視頻和多媒體。

對於英特爾的晶片設計工程師來說，並不是不熱衷於集成更多的功能。正如Baker解釋說，在利用附加的空間來增加更多的功能和降低成本的要求之間存在著壓力；後者要求不增加新的功能，而是利用未用空間使晶圓上能夠製造出更多的晶片，從而提高產量。

幾年來，向著更小特徵尺寸前進的步伐一直沒有受到阻礙，但是，在向45nm轉移的過程中並不能享用已經取得的成就。確切地說，像英特爾和IBM這樣的公司近年來一直謀求從實際和基礎物理學兩個方面突破矽的極限，因為在一些組件只有幾個元件大的地方，片上元件更接近於那些組件的尺寸。最大的問題一直是被稱為“泄漏”的問題，表現在電流並沒有維持在它被期望的數值。

那就導致人們尋求新型的材料。英特爾認為，在稱為高K金屬新材料領域它已經取得了巨大突破，從而取代了過去30年一直使用的多晶矽。“這是在材料領域的根本變革，”Baker說。

將利用由採用45nm工藝獲得的額外空間，開始把圖形處理集成到處理器本身當中。有趣的是，那正是英特爾公司內部一些晶片設計工程師早在上世紀90年代就強烈要求公司做的事情，據報導，當時那種行動方向被否決了，因為英特爾的業務優勢更多地在於把非CPU的功能放在輔助晶片組上，從而可以分開銷售。

45nm工藝也將被用於構建具有8核以上的處理器，其中，一款名為Larrabe的設計已經在畫電路板。根據Otellini透露，Larrabe將“滿足非常非常高性能的圖形和高性能計算需求。”

具有8核以上處理器的伺服器平台

英特爾公司正在全力以赴地抗擊AMD公司即將發布的四核伺服器晶片—Barcelona—的挑戰。AMD把它定位為業內第一款“原創”四核晶片，意味著其設計是從頭開始把四顆處理器集成到單片矽之上。相比之下，AMD指出，英特爾公司現有的四核晶片把兩顆雙核器件塞入單一封裝之中。英特爾公司的執行長Otellini為此作出了著名的雄辯，“我認為，如果你認為人們會在乎封裝的話，你將錯失市場機會。”

目前，英特爾公司在四核競爭中的領先地位正結出碩果。在春季的分析師會議上，Otellini表示，四核Xeons正被爭相搶購，特別是在針對雙核處理器的著名的DP配置中。這種“DP”指的是不由晶片的內部配置，而是由伺服器的若干插座配置。所以，如果在伺服器主機板上存在兩個插座，並且每一個插座安裝一顆四核處理器的話，最終結果是構成一台非常強大的8核伺服器。

“今年第一季度，我們的四核版本的DP伺服器完全擊敗了競爭對手的DP產品線，”Otellini說，“在我們的DP出貨中，四核版本的伺服器的百分比持續增長，為什麼？對於伺服器部署來說，四核DP是甜蜜點。就把它視為一種非常有成本效益的8核機器：兩個處理器，每一個上面有四顆處理器。”

市場銷售

新興市場

在個人電腦領域的所有玩家—晶片供應商和系統設計公司—來說，美國是一個成熟市場，在過去十年中，世界上任何其它地方都沒有達到過它曾經擁有的那種增長率。但是，亞洲仍然是尚未打開的巨大市場，在那裡許多人至今還沒有購買過第一台個人電腦。

由此而來的出人意料的變化就是，在富裕的(美國)國內市場，最尖端的處理器一直熱銷；相比之下，英特爾公司認為更廉價、設計更精簡的處理器將成為促進海外市場發展的重要手段。確實，英特爾已經看到一個可能不久將購買電腦的超過1.3億人口的市場。“這就是剛剛具備購買計算機的能力的總人口數，”英特爾公司的銷售和市場組總經理Sean Maloney在春季分析師會議上說，“我們相信那些人口中絕大多數將購買筆記本電腦。”

為了利用已經感覺到的強大的海外市場需求，英特爾公司正提供有時候令人誤解的混合型產品，使之適用於筆記本電腦、簡樸古老的個人電腦和新型的重量輕的移動平台。有那么一個低成本的個人電腦平台，孤立地看，它在一定程度上類似於針對MIT的100美元One Laptop Per Child(針對兒童需求的台式機)作出的回響。英特爾已經設計了一種300美元的“同學個人電腦”，這種台式機採用了賽揚處理器，配置2GB快閃記憶體和7英寸螢幕。

此外，Silverthorne也隨處可用，該晶片似乎有若干作用。英特爾常常稱之為獨立的處理器，它將為UMPC和手持網路瀏覽器提供處理能力。然而，因為Otellini把它的特性歸結為具有“2003/4主流移動處理器性能”的處理器，它可能顯然是針對新興的低成本筆記本電腦市場尋求出路。