發布日期：2022-07-14 點擊率：57
海IDF大會一樣,人們又看到了依舊熙熙攘攘的工程師洪流。然而作為2008年、Intel成立40周年全球首發的IDF大會,本次會議又比以往具有更為重要的意義。這家半導體業界的航母不僅介紹了下一代處理器微體系架構Nehalem的處理器以及為實現其強大性能而推出的QuickPath平臺架構,更帶來了面向MID的凌動(Atom)處理器和迅馳凌動技術。Intel還通過與SBS的合作顯示了進軍工控嵌入式領域的雄心。此外,由眾多技術合作伙伴帶來的PCI Express和Dispalyport方案也成為這次為期兩天的大會上的亮點。
Tick-Tock繼續前行
自2005年開始實施的制程(Tick)與架構(Tock)的交替更新戰略終于令Intel成功擺脫了AMD的苦苦糾纏。在2007年推出了45nm Penryn系列處理器之后,這家公司又在新年之初帶來了代號為Nehalem的全新微架構。
為了能在相同的功率范圍甚至更小的功率范圍下執行更多的操作,新架構將創新集中在了各個內核和整個多內核微架構的單線程和多線程性能上。Intel增加了亂序窗口和調度程序的大小,并增加了內核中其他緩沖區的大小,從而提高了軟件代碼的并行性。同時,通過提高常見傳統同步基元(如帶LOCK前綴的指令活XCHG指令)的速度、優化預測出現錯誤時的處理以及改進預提取和加載/存儲調度功能來縮短內存訪問滯后時間。上述措施令每周期指令得到了大幅提升。Nehalem的性能增強還表現在條件分支預測方面。新的二級分支目標緩沖(BTB)和重命名返回堆棧緩沖(RSB)技術被應用其中,前者的好處在于可通過預測分支路徑和分支使用的高速緩存信息來降低流水線處理中的分支性能損失,后者則能夠存儲和調用與返回指令關聯的正向和返回指針。
在Intel奔騰和至強處理器中所采用的超線程(HT)技術使單執行內核能夠同時運行兩個線程,多核處理器的線程也因此翻了一番。除了增強版的HT技術之外,Nehalem中大容量高速緩存和高帶寬也提供了更多利用HT的機會。此外,通過添加非獨占共享的最高8MB容量L3高速緩存,新一代架構還增強了智能高速緩存的性能。所有應用程序都能夠使用整個L3高速緩存,這就消除了不必要的內核探聽,縮短了滯后時間。
特別要提到的Intel的全新QuickPath架構。事實上,Gelsinger強調,它正是Nehalem發揮強大性能的基礎。這種全新的平臺架構將內存控制器集成到每個微處理器中,將系統內存的特定區域分配給每個處理器專用,并且通過新的高速互聯功能連接處理器和其他組件(對于雙核臺式機和移動處理器而言,內存控制器將在處理器軟件包中實施)。此外,QuickPath并不存在所有處理器都必須使用的單一總線,他們也不必為聯系內存和I/O而爭奪總線。據稱,這種互連能夠提供高達的鏈路,總帶寬25GB/s,比目前使用的其他方案高出3倍。
SBS利用凌動處理器開發的全球尺寸最小的工業嵌入式模塊
凌動問世,ARM陣營備受挑戰
如果說下一代Nehalem的推出是Intel兌現其在傳統計算方面的承諾的話,那么第一款凌動處理器的發布則是該公司向消費電子的歷史性跨越。隨著更多計算密集型消費類個人便攜設備的日益流行,業界對功耗和性能所提出的要求比臺式機和筆記本更為苛刻。MId(Mobile Internet Device)概念已經成為廣受關注的話題之一,此次IDF上3W以下凌動處理器的推出令這一夢想成為現實。
此次推出的迅馳凌動處理器技術包含了此前研發代號為Silverthorne的凌動處理器和一個名為系統控制器中心(System Controller Hub,SCH)的集成了圖形處理性能的單芯片。資料顯示,Silverthorne熱設計功耗范圍在~之間,平均功耗160～220mW,閑時功耗80~100mW。盡管如此,其主頻仍然可達,支持Intel增強型SpeedStep技術。而與凌動處理器搭配的系統控制器中心則是一種全新的高集成低功耗解決方案,提供低功耗3D圖形處理、720p和1080i高清視頻硬件加速解碼功能以及Intel高清晰音頻技術、并配備了PCI Express、USB主機/客戶端和SDIO等PC和手持設備的I/O功能。為了支持低功耗,Intel特別引入了名為“C6”的工作狀態,據稱在MID為代表的移動產品中,90%以上的時間內處理器都可處于這種CPU內核和緩存完全關閉電源的狀態下。
毫無疑問,迅馳凌動處理器技術的推出意在同ARM內核陣營相抗衡。該公司高級副總裁兼超便攜事業部總經理Anand Chandrasekher在它的主題演講中出示了凌動與ARM11以及Cortex-A8內核的比較結果。他表示,和主頻的Atom性能分別是600MHz和1GHz主頻的Cortex-A8的2倍以上。據稱,使用凌動處理器的Menlow平臺以PND網絡平板電腦、便攜式視頻播放器為主要應用目標。而下一代Moorestown則更瞄準了便攜式游戲機和智能手機,從而向移動設備中占據主流的ARM內核發起攻勢。
凌動的目標還包括各種車載信息娛樂系統、POS機以及工業機器人等各種嵌入式領域。英特爾為此特別承諾向采用凌動的廠商提供長達7年的售后支持。而為了證明其對中國嵌入式領域的大力支持,還在大會第二天宣布同基于國際標準的嵌入式處理器模塊開發商盛博科技(SBS)結成戰略合作伙伴關系。SBS總經理趙勇展示了其所屬的這家公司所開發的僅有PDA大小的全球尺寸最小的工業嵌入式模塊。據稱,其采用的正是Intel提供的凌動處理器。Intel亞太區嵌入市場部總監陳偉鵬則表示,兩家公司將在智能交通系統(ITS)和醫療設備等嵌入式領域有著廣闊的合作前景。
為PCI/X擴展槽提供了處理器的PCIe端口(如:主板)(資料來源:Tundra)
接口技術日新月異,PCIe與DP成為熱點
應用的進步令數據傳輸對帶寬的要求水漲船高,無論是PCI Express(PCIe)還是DisplayPort,都是近年來最為熱門的接口技術。本次大會上,Tundra帶來了PCIe至PCI/PCI-X的橋接芯片。而IDT則借機推出了集成時序控制器(TCON)的DisplayPort接受器解決方案PanelPort。
來自加拿大的Tundra半導體在其展臺上展示了一款采用其橋接芯片、擁有16路視頻輸入的視頻監控系統。“盡管最新的CPU主板已經開始采用PCIe,但是很多終端產品并沒有配備這種總線技術。”Tundra公司的產品市場經理Craig Downing表示,“這就要求必須要有一個能夠將這兩種技術聯接在一起的擴展組件。” Downing還帶來了這家公司去年推出的Tsi381和Tsi384兩款橋接產品08年3月正式開始量產的消息。至于Tsi381的BGA封裝版本Tsi382,他表示Tundra也已經開始向客戶提供樣片。
Tundra是目前唯一一家完全符合最新PCI Express 1.1規格的橋接芯片供應商。Downing稱,Tundra所提供的PCIe橋接芯片能夠提供業界最高質量的互操作性和可靠性。而在RapidIO互聯技術上的技術積累是其贏得這一地位的有力保障。“PCIe和RapidIO在物理層上非常相似。我們把用于后者的模擬SerDes技術用于PCIe,從而保證了優秀的處理性能、抖動性能和高速吞吐率。”他解釋道。此外他還表示,Tundra的短時間內存緩沖增強特性在眾多應用層面都顯示了其方案的強大性能。據稱,已經有一家重量級客戶將Tsi384用于下一代可擴展服務器系統,不過他并沒有透露這家客戶的名稱。
由于相比雙LVDS提高近25%的帶寬,且比雙DVI減少了近40%的引腳數和布線,DisplayPort正在顯示出強大的技術優勢。“預計2009年采用這種端口的設備將達到4億臺,其中最主要的將是筆記本電腦和臺式機,屆時DisplayPort在視頻分發市場中的滲透率將達到10～30%。”IDT副總裁兼數字顯示部門總經理Ji Park表示。他表示,DisplayPort將在PC市場取得成功之后進一步染指LCD TV領域。
Park此次發布的DisplayPort接受器型號為VPP1600EMG,能夠完全支持DisplayPort1.1。這款高度集成的接收方案內含DisplayPort接收器、TCON、擴頻時鐘發生器、mini-LVDS和RSDS發送器以及顯示/顯示器所需的控制電路(包括PWM、Gamma校正、數字亮度和對比度)。而在接收器內還包括了直接驅動顯示器的自適應均衡器和筆記本電腦可配置均衡器。此外Park稱,IDT優秀的時鐘設計技術支持能力將幫助客戶在2～3個月內即可完成相關方案的設計,而其在生產方面的深厚經驗也將幫助客戶加快產品的上市時間。
同樣地,IDT也強調了其多年服務于通訊行業而積累的深厚的SerDes技術能力。據稱,IDT的SerDes技術已經能夠支持最快8G的帶寬通道,并且將在今年實現11G的能力,而DisplayPort目前僅需要的帶寬能力。Park還提到了該公司的可測性設計(DFT)能力實現高速SerDes以及其在SerDes技術上的低功耗優化,并表示IDT領先的展頻技術也可幫助降低EMI。
VPP1600EMG的目標市場是顯示器面板、筆記本面板和LCD/HDTV面板。Park表示,該公司將在下個季度推出用于多功能高端顯示器、數字電視以及數字投影儀的PanelPoort接收器,型號為VPP11xx。
作者:王彥
