※ 引述《oijkue ()》之銘言： [43] > 為何intel與AMD會如此的執著於高時脈上的競爭? > 原因就在於當時,Pentium III與K7的同時脈核心效能幾乎相去不遠 > 只能說雙方互有勝負,所以消費者要了解效能最簡單的方法就是依據時脈數字的大小 > 所以1GHz這個關卡,具有實質上與精神上的雙重意義 > intel為了從根本上奪回領先,就設計推出了具革命性的Netburst架構 Netburst 當年開發代號叫 P68, 是在 P6 Micro Arch. 完成後 intel oregon 設計團隊的作品, P6 uA (PPro) 是早在 1995 就完成設計的架構, 而 P6 與 P68 同樣 都是走高時脈運作導向的基本架構, AMD K7 是在 1998 年完成設計與正式投入量產, 但 Ghz 戰爭是 2000/06 的事情. 也就是說, intel 根本不是在 2000 年輸掉 Ghz 戰爭 後才來設計 Netburst 架構的產品. 在當時 Athlon 對 Katmai 壓倒性的性能讓 intel 也 對臺灣主機板施壓, 警告臺灣主機板廠商不準出 AMD 主機板產品, 華碩的白盒事件應該還有很多人有印像, AMD 發表 Athlon 1Ghz 後 intel 在六個月後也發表 1.064Ghz 的 coppermine, 不管是只有贏 64Mhz 只要 贏對方就好, 但這顆隨即因為高熱的問題被全面回收. 然而現在 oregon 的 CPU 設計團隊也全部出走了, intel 現在只剩以色列那一個 CPU 設計團隊而已, 而 P6 也是他們的作品.. > Netburst架構最基本的觀念以及特徵: [43] Netburst 的理想很簡單, 發揮一個製程的時脈極限, 而 intel 的製程能力也一直領先其它公司許多, 靠著 在未來有更大時脈成長空間的 Netburst 遠比死守一個 不確定上的上不了高頻的 P6 arch. 我認為這樣的決定 正確的多, 雖然 Willamette 事實上比起原本的 P68 而言砍掉很多執行單元, 比較淺顯的例子就是 fixed/ float 乘法器的共用. > P6架構與Netburst架構的主要優缺點與特徵: [43] > 2.浮點運算單元為128bit,對於多媒體處理與轉檔有壓倒性的高效能 其實 Netbrust 一直到 prescott 為止 float 都是 64+64, 所以實質上 SSE 一路到 3 都只能演算到 64bit 寬為止, 128bit 僅止於 data load, data store 也沒支援 128bit.. > Netburst架構的缺點: [43] > 其他像是以下幾點都是Netburst架構,與P6架構共有的特徵, > 只是出現的時間早晚而已 > 1.Quad system bus (FSB=外頻的4倍) > 2.SSE2 SSE3 SSSE3 SSE4系列與EM64T等等的指令集 其實 Quad System bus 是延用自 Itanium 的系統 而來, 這也是 intel 一個很長遠的打算之一. 而 SSE 這類 SIMD 指令支援則是從原本使用 MicroOpertor 的組合開始, 發展到後面直接的硬體支援, 這在 AMD K7-K8 這世代的產品上也都可以看的到, 當然啦, 我不能說 K7 跟 P6 是同一個架構的東西.. [43] > 問題就出在die size與P6架構相比實在太大了,這才是P4系列高發熱最主要的原因 netburst 的熱, 主要是來自於整個 pipeline stage 裡 同時運作的單元數量太多, 還有一個重點就是 trace cache 這個 instruction decoder 兼 cache 的東西. [43] > 所以有很多人會問或是有類似的想法,要是intel當初不要多事 > 直接把Northwood丟到90nm製程,不要研發什麼prescott Tejas之類的東西 > 也許情況會更好也說不定 很簡單的講, 並不是上不到所謂的理論頻率, 而是該不該做. Netburst 早在十年前就以時脈上看 5Ghz 為目標, 它做到了, 但是一顆平均耗電量就破百瓦的東西坦白講我不知道誰要. 而且 intel 早在開發 P6 arch 之初就已經預料到往後的 CPU 會是發熱量極高的產品, 有實做 hardware idler 在 CPU 實體上, 而 Netbrust 其實做的更徹底, 閒置單元的 半時脈運作 (不是 TM1, 不一樣..), AMD K7 則完全沒有 實做這種東西. 不過僅管這樣 Willamette, Northwood 這世代的高熱量就已經惡評不斷, prescott 只是把這問題 炒熱到浮上臺面讓大家重視. K8 在當時高階市場會全面性的成功除了效能以外, 最重要 一點就是功耗, Opteron 的功耗就已經遠遠低於 xeon MP 的功耗, 更不要說再加上 memory controller 的功耗下的 xeon 系統. 而許多大型的企業開始注意到每年花在 server 的冷氣電費 是如此昂貴後, 注意力開始轉往低功耗 server. 可以看到 的事實就是 Opteron 推出的一年後, xeon 也推出低電壓 低功耗的版本, 但此時市場已經去了 1/5. [43] > 要達到10GHz第一個必須要面對的挑戰:耗電功率 > 可以很清楚的看到,cpu的耗電量是越來越大,但總要在個合理的範圍 > 漏電流的情形也不可以無止盡的往上增加 有一個問題大家不知道想過沒有, 為什麼同樣 90nm 製程 在 Dothan 上就可以這麼省電, 在 prescott 上卻又是隻 噴火龍? Dothan 也有用上 straling silicon 的技術, 在 製程這上面跟 prescott 是一樣的? 問題真的在製程不在架構本身就有問題? 我不認為.. [43] 暫時先這樣. 我只想奉勸各位, 很多事情不要只看到表面.. --

※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc) ※ 編輯: dolphinus 來自: 220.135.146.167 (12/06 10:40)