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绽放的圣玫瑰!迅驰四代完全使用手册

绽放的圣玫瑰!迅驰四代完全使用手册

2007年5月9日,Intel发布了新一代的迅驰平台,代号Santa Rosa。在西班牙语里,Santa的意思是“神圣的”,“Rosa”的意思是“玫瑰”,二者连在一起可以理解为“圣玫瑰”。今天,这朵漂亮的“圣玫瑰”终于在世人面前绽放开来。

  为了能够让大家更加系统的了解到Santa Rosa的特性以及意义,本文将按照章节结构给大家详细介绍,下面是本文的导航,您可以方便系统的浏览本文。

  
目 录

第一章 前言 绽放的圣玫瑰 Santa Rosa迅驰四正式发布
 第一节:美国的扩张和Santa Rosa的起源
 第二节:Santa Rosa 硅谷地区的恬静小镇
  1 面积人口 种族构成
  2 产业以IT和葡萄酒酿造业为主
 第三节 Napa谷地区地名 英特尔命名的重要来源
 第四节 早期笔记本电脑的诞生到迅驰的出现
  1 早期笔记本电脑的诞生
  2 专门的移动CPU出现
  3 Mobile Pentium Ⅲ和Mobile Pentium 4

第二章 历代迅驰平台回顾
  第一节:迅驰一代横空出世
    1 移动处理器发展回顾(1989∼1999)
    2 移动处理器发展回顾(2000∼2003)
    3 首款专为移动而生的核心——Banias
    4 Banias处理器解析
    5 不支持双通道和PCI-E的i855GM芯片组
    6 迅驰所强调的是无线移动
  第二节:并不存在的“迅驰二代”
    1 实实在在的平台革命
    2 第一款90nm处理器——Dothan核心
    3 Dothan“变异”,迅驰1.5代的出现
    4 耀眼的明星——Alviso(915)系列芯片组
    5 PCI“余孽”——Calexico 2无线模块
  第三节:CPU架构翻天覆地——Napa迅驰
    1 CPU:迅驰的中心
    2 Pentium M到Core:双核心技术促使CPU架构革新
   -双核技术促使Yonah出台
   -共享L2缓存:真正的双核心技术
   -功耗更低 效能更强
   -Core和Core架构诞生:英特尔 CPU的革命
   -迅驰3.5 真正的酷睿架构CPU出现
    3 Calistoga:内存控制方式再次成为瓶颈
    4 无线模块Golan:向PCI-E过渡
    5 主要经典Napa机型回顾

第三章 迅驰四代Santa Rosa技术解析
 第一节:Santa Rosa处理器部分
  1 酷睿架构5大创新特性解析
   -英特尔宽位动态执行
   -英特尔智能功率能力
   -英特尔高级智能高速缓存
   -英特尔智能内存访问
   -英特尔高级数字媒体增强
  2 主频创新高,性能新突破
  3 三项新技术解析
   -动态前端总线频率切换
   -动态加速技术IDA
   -增强型深度休眠
 第二节:英特尔965芯片组介绍
  1 PM965,GM965和GL960规格对比
  2 X3100整合图形核心解析
   -全面整合硬件Vertex Shader和T&L引擎
   -支持英特尔清晰视频技术
 第三节:Santa Rosa无线模块技术解析
  1 历代迅驰无线模块回顾
  2 4965AG/AGN:11n出现、11b出局
  3 802.11b/a/g/n分析及无线网络现状
  4 802.11n技术解析
  5 无线高清视频成为可能?
  6 WWAN 1965HSD融入4代迅驰的破灭
  7 ALL IN ONE的产品才是王道
  8 迅驰4代4965AGN对笔记本的影响
 第四节:“迅盘”技术解析
  1 闪存诞生和分类
  -NAND闪存 大容量闪存发展方向
  -SLC和MLC
  -大容量低价闪存的出现使闪存的应用更广泛
  2 用内存代替硬盘!——闪存加速的前身
  3 Intel Robson——将闪存加速提到日程上
  4 微软的闪存加速——Ready Boost
  -虚拟内存的概念
  -虚拟内存的改进Prefetch到Superfetch
  -Superfetch带来Ready Boost优化整体性能
  5 Ready Drive——硬盘也有L2 Cache
  -利用闪存来增加硬盘性能
  6 FRMT到迅盘 技术最终确立
  7 迅盘技术应用范围和产生的影响

第四章 迅驰四代笔记本实际测试
 第一节:TCL最新迅驰四笔记本及Intel评测样机简介
 第二节:处理器性能测试
  1 T7700之SuperPI测试
  2 T7700之PCMark05
  3 T7700之SiSoftWare2005
  4 T7700之音频解码、视频压缩
 第三节 芯片组内存性能测试
  1 PCMark05
  2 SiSoftWare2005
 第四节 X3100集成显卡性能测试
  1 集成显卡性能测试之3DMark
  2 集成显卡性能测试之游戏实测
  3 集成显卡性能测试之HDR画质对比
  4 集成显卡性能测试之英特尔清晰视频技术
 第五节 “迅盘”性能测试
  1 迅盘禁用启用性能对比,效果惊人
  2 测试软件实测磁盘性能,迅盘性能测不出?
 第六节 802.11n无线测试
  1 无线网卡兼容性究竟如何?
  2 无线网卡数据吞吐量测试
  3 无线网卡覆盖范围测试,增大两倍不成问题
 第七节 迅驰四会更省电吗?会,但是因厂商而异
 第八节 迅驰四以什么改变我们的生活!
  1 更强,迅驰四以性能改变我们生活!
  2 更快,迅驰四以速度改变我们生活!
  3 更随心,迅驰四以无限的应用范围改变我们生活!

第五章 总结:迅驰四开辟个人计算的Santa Rosa?

2007年5月9日,距离上一代Napa迅驰平台发布一年零四个月之后,Intel发布了新一代的迅驰平台,平台代号为Santa Rosa,也就是大家俗称的“迅驰4代”。相对于上代Napa,Santa Rosa迅驰有不少的技术革新。不过,本文的内容可以说相当长,一开始就直入技术未免枯燥。在了解新迅驰4的规格和技术之前,我们不妨先“热热身”,来了解一下Santa Rosa到底是什么意思,以及Intel为什么要以Santa Rosa来命名新的迅驰平台。

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第一节 美国的扩张和Santa Rosa的起源

    要了解Santa Rosa,首先我们来简要了解一下美国扩张的历史。1776年7月4日,北美13个殖民地宣布脱离英国独立。此时,美国领土只有大西洋沿岸13个州的面积,约80万平方公里。1783年,英国承认美国独立,并先后把13个州以外大西洋沿岸的大部分土地划归美国,美国领土达到230万平方公里,约占现在美国本土面积的30%。1789年,美国联邦政府成立。刚刚成立的美国很快就走上了领土扩张的道路,除了用战争,金钱成了获得领土最常用的方式。

    1800年,拿破仑从西班牙手中夺得北美路易斯安那地区,该地区相当于现在美国中西部的13个州。1802年,当时的美国总统杰斐逊与法国谈判,到1803年4月,美法签订和约,美国以8000万法郎(当时约合1500万美元)的价格获得了215万平方公里左右的土地,每平方公里不到5美元。

    1808年,西班牙本土被法国拿破仑占领。趁此机会,大批美国人迁入佛罗里达。1809年,当地效忠于美国的居民已占总人口的90%,西班牙在佛罗里达的统治摇摇欲坠。1814年,美国人大规模进军佛罗里达。终于,西班牙意识到对这一区域的统治已力不从心。1819年2月22日,美西签订条约,美国花500万美元获得15万多平方公里的佛罗里达。美法、美西这两项交易使美国在不到20年之内,领土面积一下子扩大了1倍多。




美国领土扩张示意图

    在1812年美国向加拿大扩张被英国用战争阻止后,美国只好将扩张目标转向了刚独立不久的墨西哥身上了。1812年美英战争之后,广大的俄勒冈地区按照条约规定为英美两国共有。美国为了夺取俄勒冈地区,开始大规模向这一地区进行武装移民。到了1846年,英国将俄勒冈交给美国,1848年,俄勒冈建州并入美国。1835年12月20日,得克萨斯人在戈里亚得签署了第一份独立声明,1836年3月2日正式独立,建立了得克萨斯共和国。后于1845年以州的身份合并入美国。

    现在,我们说到本文的重点——加利福尼亚。墨西哥从西班牙殖民者统治下独立时,加利福利亚是其一个省。1841年,美国陆续向加利福尼亚移民。1846年,美国总统波尔克派军队进入两国边境有争议地区。4月24日,墨西哥军队与美军发生小规模冲突,打死3名美国人。这一事件正好给美国以开战的借口。5月,美国正式向墨西哥宣战,派出5万军队从陆地和海上侵入墨西哥。墨西哥军队缺乏训练和先进的武器装备,很快就败下阵来,加利福尼亚顺理成章地归并美国。

    1848年2月2日,美国与墨西哥签订条约,美国只象征性地支付1500万美元,就得到了包括加利福尼亚、新墨西哥地区在内的140万平方公里土地。接着,在1853年,美国驻墨西哥公使加兹登又以1000万美元购得美墨边境11万平方公里土地(后以“加兹登”命名此地)。在这次美墨战争中,墨西哥丧失了大半领土。墨西哥战争之后,美国本土已经比1783年刚刚被承认独立时的领土扩大了两倍。

    19世纪初,阿拉斯加南部的特林基特印第安人部落同入侵的俄国人接连进行了两次战争,最终被火力强大的俄国人征服。但是,1856年克里米亚战争后,俄国元气大伤,沙皇亚历山大二世决心卖掉这块不挣钱的土地。他把买主锁定在美国人的身上。1867年3月,俄国派官员到美国洽谈出售阿拉斯加问题,后美国以720万美元的价格同俄国在一夜之间达成了购买协议,并且于第二天凌晨在协议书上正式签字。据估计,阿拉斯加地下埋藏着5.7万亿立方米的天然气和300亿桶原油,现在价值超过2万亿美元!

    19世纪末,美国还通过战争等许多方式获得了太平洋上的一些岛屿,如夏威夷。这样,美国在100多年中,只用5000多万美元,却夺取了相当于独立初期3倍多的领土。

    好了,了解了美国的扩张史,我们不难发现,美国中西部的大部分地区原先都是西班牙殖民地,当地西班牙语曾经是当地的官方语言。Santa Rosa,来自西班牙语,Santa的意思是“圣”、“神圣的”、“圣诞”等;“Rosa”在西班牙语里的意思是“玫瑰”,二者连在一起可以理解为“圣玫瑰”。而“Santa Rosa”经常用来命名西班牙语地区或曾经是西班牙殖民地地区的城市,中文常翻译为“圣罗莎”。第二节 Santa Rosa 硅谷地区的恬静小镇

第一小节 面积人口 种族构成

    其实,如果Intel不用其作为迅驰平台明明的代号,那么Santa Rosa会如同硅谷地区的大多数小镇一样,至今默默无闻。Santa Rosa平台消息发布之前,最著名的以Santa Rosa命名的城市大概就是阿根廷LA PAMPA(中文译拉潘帕)省的省会城市。虽然是省会,但人口仅80629,也是一个不大的小城。





看看Santa Rosa在地图上的大位置和小位置

    而我们介绍的美国的Santa Rosa,位于加利福利亚硅谷地区,属于Sonoma郡,海拔48.8米,面积64.5平方公里。人口153158人:其中男性72078人,占48.8%;女性75517人,占51.2%。从面积、人口来看,Santa Rosa都是一个小镇。


位于Santa Rosa的Sonoma郡博物馆


该市也有自己的“帝国大厦”
    从人口的种族构成来看,非西班牙裔白人占70.9%,西班牙裔人占19.2%,印第安人占2.6%,黑人占2.2%,华裔 则占0.8%。由于曾经是西班牙殖民地,西班牙裔的人口还是占了不小的比重,不过非西班牙裔白人占了绝大多数的比例,仍然是Santa Rosa市最多数的居民。



地广人稀,有不少别墅式的住宅

    从近25年统计的教育水平来看,Santa Rosa市的居民中,高中以上文化成分占了84.2%,学士学位以上27.6%,专业学位研究生占9.1%。城市虽小,又靠近西部边陲,教育水平却不低。城市平均无业者占人口的4.4%,略低于美国平均水平。

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第二小节 产业以IT和葡萄酒酿造业为主

    再来看看社会方面,从近15年统计的统计来看,整个Santa Rosa市未婚人口占28.2%,已婚人口占49.9%,分居状态为1.9%,寡居或鳏居则为7.3%,有12.7%的人离婚。总的来看,婚姻状况还是比较稳定的。


空气质量看起来不错

商业区地带

    而根据2005年的统计,Santa Rosa市全年发生谋杀案2起,强奸案61起,抢劫案168起,袭击事件790起,入室行窃803起,偷窃3508起,汽车盗窃589起,纵火26起。社会治安还算是可以。



车站


夜景

    根据2005年的统计,居民年平均花在住宅的资金为208700美元,新增住宅520幢。由于地处硅谷地带,Santa Rosa市有不少电信科技、互联网企业,如前Alantro通信公司、Burst.com网站等。另外,由于位于Sonoma郡的中心,整个Sonoma郡都是著名的葡萄酒产区,所以Santa Rosa市的葡萄酿造业也比较繁荣,例如著名的ConeTech公司也在该市。

总的来说,Santa Rosa市是位于美国西部加利福利亚州的一个小镇,以IT业和葡萄酒酿酒业为主。迅驰4平台发布之前,该镇在国际上还是默默无闻,由于迅驰4的相关平台代号,Santa Rosa的全球知名度骤然增加。

第三节 Napa谷地区地名 Intel命名的重要来源

    进入本节之前,我们不妨先来看看硅谷地区的地形图。不难看出,Intel总部位于硅谷地区的Santa Clara郡。而Intel以硅谷周边地区的郡、市作为开发代号的例子屡见不鲜。从命名上来看,可以说Intel开发代号的命名是随意为之,没有什么规律可循。而在笔记本端,命名则频频以Napa谷地范围内的地名为参考。


硅谷附近地区地形图

    以前两代迅驰平台的代号作为例子。迅驰2代的Sonoma和3代的Napa来源于加州的同名郡,这两个郡都是加州著名的葡萄酒产地,位于Napa谷地附近。虽然加州葡萄酒只是在近30年来才开始誉满全球,但是其历史则长达200多年。 1880年,当Robert Louis Stevenson在Napa故地度蜜月时,就曾描写了当地葡萄种植园主是如何将当地的气候和土壤与最好的葡萄种类相结合的。


Napa谷地美丽的景色

    Napa谷地位于旧金山北约80.5公里处,是美国所有的地区中第一个跻身于葡萄酒世界的庄园。谷地全长约48.3公里,由南端的San Pablo Bay至北端的Calistoga(很熟悉的Napa平台主板Chipset代号),谷内有品酒观光列车行驶于Vqllejo到Calistoga。整个故地有大小上百家制酒厂散落于公路两旁的山谷中,沿路都可以看到排列得整齐划一的葡萄树,建筑风格各异的酒庄掩映其中。很多酒庄提供免费参观和品酒,游客可以随意驶入。


葡萄种植园

    关于Napa这个名字的由来,说法不一,有说是源自“土著美国人”Native Americans,也有说是源自爱尔兰语Napo,总之它的含义大致是“故乡”、“家园”。在当地的年轻人中,Napa还有另一个玩笑式的意义,“你将会归来”,因为年轻人总是在意气风发的年代“逃离”家乡,却又总是在不久以后回归。甚至更多的当地人对于“外出”只是想想而已,从未真正离开过。



诱人的加州葡萄
    现在,Napa故地已经是美国美食美酒的精神象征,这里每年有超过500万人前来观光,在加州,唯有洛杉矶的迪斯尼乐园游客人数可与此相比。在谷地里,随处都是闻名国际的知名酒厂,酒庄会为远来的游客设立接待中心、品酒室、展览室或甚至野餐区,有些甚至附设餐厅或供应熟食。Napa谷地出产的葡萄酒不到加州产量的4%,但其名气之高,常常被视为是加州葡萄酒的代名词。



《云中漫步》在Napa谷大量取景

    这里不妨回顾一下《云中漫步》这部由奇洛.李维斯主演的老片,片中许多场景就是在Napa谷地拍摄的。

    Napa、Sonoma、Calistoga、Santa Rosa等已是熟悉IT的人士耳熟能详的名字。Intel为什么要用这些地名作为代号?恐怕只有Intel内部相关开发员工才知晓。现在我们看来,这些命名都是随意为之,并没有什么规律可循。要说规律,大概就是这些地名基本上都位于Napa谷地附近,都属于葡萄酒产区范围。大概说明Intel相关人员是葡萄酒爱好者,或者说使用了相关平台笔记本,会变成葡萄酒爱好者(笑)。

[ 本帖最後由 麥斯威爾 於 2007-6-24 19:06 編輯 ]

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第四节 早期笔记本电脑的诞生到迅驰的出现

第一小节 早期笔记本电脑的诞生

    了解了Santa Rosa的意义,我们再来简单回顾一下笔记本发展的历史。很多伟大的发现都是从一些不经意的小事开始的,例如倒霉的牛顿在一棵苹果树下被砸了头,却因此发现了万有引力定律一样。1979年,英国的电脑设计师威廉·莫乔治(William Moggridge)为美国航天项目设计的便携式电脑,就是从能够开合的扇贝中得到的灵感。


能看出两者之间的联系么?

    这款可以说集结了当时世界上最顶尖科技的电脑,只是被应用于航天领域,普通的消费者根本无缘得见,不过现在回过头来看它,真的是颇具现代笔记本的雏形了。从绝密的航天领域过渡到民用领域,便携式电脑用了将近十年的时间。

    出自于航天领域的这款笔记本型号为Grid Compass 1109,拥有与现代笔记本电脑几乎相同的外观,可以向上翻起的顶盖上安装了一块液晶显示器,键盘安装在屏幕前方,而在键盘与屏幕后方是安装机器内部组件的位置。一切的一切,都与现代的笔记本如此相似。


Grid Compass 1109是世界上最早的笔记本电脑,不过只用于航天领域

    在1981年4月,一款型号为Osborne 1的便携式电脑出现在市场上,它可以说是当时民用市场上的主流了。


1981年的便携式电脑——Osborne 1,与Grid Compass 1109相比差距明显

    Osborne 1使用了一块Zilog的处理器,时钟频率为4MHz,拥有64KB的内存,5英寸的显示器安装在机身正中央,显示器两边则是两个5.25英寸的软驱。它的键盘安装最上方,将键盘与机身合起来,它犹如一个手提箱一样,说是便携电脑,不过11公斤左右的重量可不是一般人能够承受的。这台Osborne 1当时售价为1795美元,约合人民币14000元以上,在当时来说,绝对是一款主流偏高端的产品了。

    爱普生在1981年11月发布的HX-20也算是另外一种形态的便携式电脑了,这款售价为795美元(约合人民币6300元)的机器看上去有点像曾经风靡一时的电脑学习机,不过它却是一款彻头彻尾的电脑。



1981年11月公布的爱普生HX-20,是世界上最早内置电池的电脑

    这款爱普生HX-20内置了液晶显示器,磁带驱动器,迷你打印机,以及镊铬电池。就内置电池这一点来说,这款机器可以说是开创了一个时代。从此以后,人们在办公室以外使用电脑的时候,再也不用四处寻找电源插头了。



爱普生HX-20内置电池能够连续使用50小时,远远超出现代笔记本电脑

    爱普生HX-20使用了两颗日立6301处理器,时钟频率为0.614MHz,内存为16KB,单色显示器的分辨率为120×32。值得一提的是它的轻便,仅1.7Kg的重量,与现代笔记本相比也不算太重。对于当时的人们来说,这样一台电池耐用的便携式电脑,真是非常不错了。

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第二小节 专门的移动CPU出现

    早先的笔记本是没有自己专用的处理器的,它们都采用着与当时的台式机相同的组件。不过笔记本电脑的快速发展让它必须要拥有自己专用的处理器,强劲的性能,更低的发热量与耗电量(由于本专题的重点是迅驰,这里的回顾也以Intel CPU为主)。

    1989年,Intel正式为笔记本电脑推出了第一款专用的处理器80386SL/80386DL。而在台式电脑开始了“奔腾”的年代之后,1994年,Intel正式推出了面向笔记本电脑的移动奔腾处理器(Mobile Pentium),时钟频率从75MHz起跳。


1994年,笔记本电脑正式进入了奔腾时代

    移动奔腾处理器使用了3.3V的核心电压,这让它的耗电量更低,发热量也更低,而且它还使用了SL电源管理技术,这让使用它的笔记本电脑获得更长的电池续航时间。

    和奔腾处理器在台式机领域取得的成绩相比,移动奔腾处理器在笔记本电脑领域所取得的成绩一点都不逊色。从它诞生的第一天起,它就成为了当仁不让的主角。虽然市场上同样存在着其他品牌的处理器,但是它们与移动奔腾处理器相比,差距还比较大。

    在第一款移动奔腾处理器诞生之后,东芝公司几乎是同步推出了使用这块处理器的笔记本电脑——T4900CT。这款机器推出的时候售价为7499美元(折合人民币近60000元),绝对是当时最顶尖的机型了。


世界上第一款使用移动奔腾75MHz处理器的东芝T4900CT当时真是天价

    东芝T4900CT使用了移动奔腾75MHz处理器,8MB内存,772MB硬盘,10.4英寸的TFT彩色液晶显示器分辨率为640×480。它内置了一个3.5英寸的软盘驱动器,并没有安装光驱。
    1998年初,Intel公司推出了Mobile Pentium Ⅱ和Mobile Celeron Ⅱ两款移动CPU。Mobile Pentium Ⅱ主频包括233/266/300/333/366/400Hz六种,并首次采用了0.25μm的制造工艺,当时外频为66MHz,512KB半速L2 Cache。



Mobile Pentium Ⅱ处理器

    在过渡到1999年出品的Mobile Pentium Ⅲ前,Intel推出了采用0.25μm工艺和256KB全速L2 Cache的Mobile Pentium Ⅱ 266PE/300PE/333/366,还有采用0.18μm工艺和256KB全速L2 Cache的Mobile Pentium Ⅱ 266*/333*/400。Mobile Celeron到466MHz的时候依然采用0.25μm工艺,L2 Cache为全速128KB。


第三小节 Mobile Pentium Ⅲ和Mobile Pentium 4

    1999年10月,Intel推出了Mobile Pentium Ⅲ和Mobile Celeron Ⅱ。Mobile Pentium Ⅲ实现了100MHz外频,并且全部采用0.18μm工艺制造,L2 Cache也全部采用了全速的256KB,同时它也支持桌面Pentium Ⅲ的SSE指令集。

    在Mobile Pentium Ⅲ中,Intel开发出Step Sleep的技术,该技术可以在使用外接电源和电池的不同供电环境下自动切换CPU的主频(外频不变),也可通过软件手动控制。这项技术并没有被应用在Celeron Ⅱ中。


Pentium Ⅲ-M,传说部分型号遭Intel封杀

    2001年7月,Intel推出笔记本用Pentium Ⅲ Coppermine-T 933MHz及1000 MHz,256 KB L2 Cache,外频达到了133 MHz。同年7月31日,Pentium Ⅲ-M推出市场,这CPU采用了0.13μm铜互连工艺的Tualatin核心,主频1.2GHz、1.13GHz、1.06GHz、1.0 GHz、933MHz等,外频提升到133MHz,L2 Cache为全速512KB。整体性能上较以前的Mobile Pentium Ⅲ大为提高。传说性能对Pentium 4-M构成威胁还一度遭到INTEL的封杀。

    在Pentium Ⅲ-M中,除了保留Mobile Pentium Ⅲ的Step Sleep技术,还新增了一种深度睡眠模式(Deeper Sleep)的节电技术,进一步降低能耗、延长电池使用时间,即使在运行应用程序的时候,也可以达到仅0.2W或者更少的耗电量。


Pentium 4-M,其功耗和发热受到众多诟病

    2002年7月,Intel推出采用0.13μm工艺和Northwood核心Pentium 4-M处理器,主频为1.6GHz和1.7GHz,采用512KB L2 Cache。随后,Intel首款采用90nm制程的Prescott核心Pentium 4-M登场。但是,随着Pentium 4-M的登场,以往的在移动CPU端的问题也暴露无疑。

    NetBurst架构超长流水线使得Pentium 4-M系列的频率可以越来越高,性能的提升主要依靠频率的提升。随之而来的副作用就是功耗和发热大幅度增加,总体效能提升却甚为缓慢。台式机端尚能忍受,而笔记本端这么高热高功耗CPU几乎受到一致的恶评。这个时候,Intel急切需要一种新架构、重视效能、低功耗的CPU。

    除了CPU,Intel还注意到在笔记本端芯片组领域多家竞争的状况,Intel的芯片组并不是绝对的主流。SiS、ALi以及VIA都能占有一席之地。同时,无线网络技术取得了长足的发展,不少笔记本都内置了无线上网的模块,各种品牌都有。面对这种情况,Intel灵机一动,为什么不利用自身在CPU的强势地位,将其芯片组、无线模块一起打包推广呢?这种背景下,新一代的笔记本平台技术可以说是呼之欲出了。
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● 第二章 历代迅驰平台回顾

● 第二章 第一节:迅驰一代诞生

  2003年3月12日是一个重要的日子,在这一天,Intel正式发布了针对笔记本平台的迅驰(Centrino)移动计算技术。现在来看,Intel这一举措对于未来移动平台的发展产生了革命性的影响。

  迅驰品牌是Intel首次将一系列技术用一个名字来命名。根据Intel的说法,“‘迅驰’是‘中央’(center)与‘微中子’(neutrino)两个名词的结合体。”他们认为这个字听起来很有活力,而且会让人联想到“一种微小、快速,而且功能强大的设备。”

  以往笔记本中的硬件大多由针对桌面的产品修改而来,如Pentium 4-M处理器,而从迅驰开始,这一局面完全被打破。迅驰并不是特指某一个芯片,而代表的是一个平台化的概念,它由三部分组成:移动处理器、对应芯片组以及802.11无线网络功能模块,对应第一代迅驰(Carmel)而言,则分别是:代号Banias的Pentium M处理器、Intel 855系列芯片组以及Intel PRO/Wireless 2100/2100A无线网卡。以上三方面缺一不可,否则代表迅驰的蝴蝶Logo则无法在烙印在笔记本上。

  可以说从迅驰发布这天开始,笔记本与台式机开始沿着各自的道路发展,变得泾渭分明起来。从移动处理器的发展中,我们可以更清楚的看到这一点。从1989年Intel第一颗移动处理器80386SL,到2007年的Core 2 Duo双核,悉数移动处理器的发展历程,我们大概可以将其分为三个阶段。

● 移动处理器发展回顾(1989∼1999)

  1989年,Intel正式推出第一颗笔记本专用移动处理器——80386SL。
  1993年,486SX和486DX进入笔记本市场。
  1994年,Pentium处理器面世,同时Intel为移动处理器开发了voltageReduction(自动降压)技术,和桌面处理器区别逐步表现出来。
  1996年,移动处理器技术发生质的飞跃,Intel先后开发了ClockGating、SL和VRT等降低功耗的技术,并开始使用移动处理器专用的MMC和TCP封装方式。
  1997年,Intel发布代号为P55C的MMX移动处理器。
  1997下半年,Intel发布Tillamook,使用0.25微米工艺,加入QuickStart技术,大幅提升电池使用时间,并且首次内置了512KB L2缓存。
  1998年4月,代号Deschutes的Pentium II处理器被笔记本采用
  1999年,Intel正式发布0.18微米工艺Pentium II 400,集成了2700万晶体管,256KB全速L2缓存,核心电压1.5V,采用MicroPGA或BGA封装方式。同年Intel发布著名的SpeedStep技术。至此台式机和笔记本处理器完全分开,形成了两条阵线分明的产品线。

  在这个阶段,由于技术和市场条件的限制,笔记本还并没有得到广泛的应用。所谓的移动处理器基本上是由桌面处理器修改而来,不过在此期间Intel已经着手进行移动技术方面的研发,著名的SpeedStep技术就是在这个时期诞生,这些技术为后来移动处理器的发展奠定了基础。

● 移动处理器发展回顾(2000∼2003)

  2000年,Intel推出代号为Coppermine的PIII笔记本用处理器。
  2001年,代号为Tualatin的PIII-M笔记本用CPU发布,同年推出增强的SpeedStep技术,采用FCPGA或PCBGA封装。
  2002年7月,Intel推出采用0.13微米工艺和Northwood核心的Pentium 4-M移动处理器。

  在这个阶段然笔记本电脑所用的移动处理器虽然与台式处理器有所不同,但基本还是基于桌面处理器的核心研发,只是相应的降低工作频率,并使用相对低的总线频率,同时降低工作电压而已,除此而外,在理论上与桌面处理器几乎一模一样。

  从这个阶段开始,Intel处理器发展方向主要以提升频率为主,相应的Pentium 4-M频率也比以前的产品高出不少。但是Pentium 4处理器的功能尽管强大但功耗控制的却不如Pentium 3-M来的好,因此当时使用Pentium 4处理器的多是一些并不十分在乎移动性的笔记本电脑,那些超轻薄型的笔记本电脑仍然采用了效率与功耗更加平衡的Pentium 3-M处理器。高主频带发热量的急剧增加,Pentium 4-M广受批评,此刻业界普遍开始意识到移动平台与桌面平台的区别,这也可以说为之后Pentium M的诞生奠定了基础。

● 首款专为移动而生的核心——Banias

  2003年3月12日,Intel正式发布迅驰移动计算平台,其中的处理器组件采用的是Banias核心的Pentium M处理器,这也是Intel为移动平台专门开发的首款处理器。

  继P6架构取得巨大成功之后,Intel建立了两支处理器开发团队,同时针对不同发展方向前进。其中一支致力于NetBurst架构的开发,代表作是大家所熟悉的Pentium 4系列;另一支以色列开发团队则走低成本、低功耗以及高集成度路线,成功开发出Pentium M。现在来看,以色列团队所走的路线,很好的继承了P6架构的优势,而NetBurst方面则过于激进。

  Banias发布后,Intel以色列团队的脚步越来越快,基本上每年都在对架构进行更新,沿着Banias->Dothan->Yonah->Merom这条道路一直走到现在。很多人认为11年前的Pentium Pro与当前的Core 2系列共同点很少,但看了上面的Intel处理器发展简单回顾,不得否认,P6架构的确是当前新一代处理器的起点。

● Banias处理器解析

  Banias是首款Pentium M处理器的代号,用以取代之前Pentium 4-M的地位。按照之前的观念,高性能意味着高主频,但由于Banias采用了全新的架构,其频率甚至要比Pentium 4-M低不少,即便是Pentium-M Banias最高频率1.7GHz,也远远低于后期的Pentium 4-M所能达到的频率。

  就规格上来讲,Pentium-M和之前的Pentium 4-M很不一样。虽然同样是0.13微米工艺,但是晶体管比P4-M多了2200万颗,从5500万扩充到7700百万,虽然和后来的Dothan几乎两倍的跃进相比并不怎么样,但在当时也是相当大的进步。

  在缓存容量部分是最引人注目的地方,Pentium-M具有32K+32K的L1缓存及高达1MB的L2缓存,两个都比Pentium 4-M超出许多,此外虽然缓存大,但是系统会自动关闭不需要的部份,所以可以保持高省电的特性。在电源管理方面,Banias则是使用了第三代的SpeedStep技术,会按照使用的需求动态调整处理器的频率和电压,并自动关闭处理器某些部份。

  Banias采用全新的处理器微架构。这是首款能够同时全部满足“性能、电池使用寿命、连接性与Form Factor更新”的四大移动要素的平台。Banias的微架构特点在于可使笔记本电脑同时实现更高的性能与更低的耗电量。Intel发表了旨在实现这一目标而采用的4项技术。各技术的内容如下:

Advanced Branch Prediction:分析程序过去的运行规律,并以此为基础预测今后可能处理的指令。这样就可提高性能。
Micro-Op Fusion:在存在多个可同时执行的指令的情况下,将这些指令合成为一个指令,以提高性能与电力使用效率。
Power Optimized Processor System Bus:即使是不使用的组件,目前的大多数系统也要向其供电。而Power Optimized Processor System Bus可低电压运行,并严格进行缓冲器管理,仅向需要电力的组件供电,实现了低耗电。
Dedicated Stack Manager:使用记录内部运行情况的专用硬件,处理器可无中断执行程序。
  通过这些技术,不需牺牲电池使用时间,就可以大幅提高性能。Pentium-M 的设计理念其实比较接近Pentium III-M ,希望能够在每个频率中执行更多的指令。此外它的工作电压极低,P III-M 933MHz 需要1.5V的电压,而超低电压的Pentium-M 900MHz仅需1V而已。

  Pentium-M 总共分为三个版本,Pentium-M ,频率从1.3GHz到1.7GHz;LV Pentium-M,低电压版本,频率从1.1GHz到1.2GHz及ULV Pentium-M,超低电压版本,频率从900MHz到1.0GHz。
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● 不支持双通道和PCI-E的i855GM芯片组

  说完处理器我们再来看看迅驰一代三大组件当中的另外一个重要角色——芯片组。Intel明文规定与Banias处理器搭配的芯片组是Intel 855系列,但有些厂商用852GM芯片组来代替855GM,从严格意义上来说,这样的笔记本不能算迅驰。855芯片组的参数如今看来比较落后,不支持双通道内存、不支持SATA硬盘、不支持PCI-E显卡、不支持最新的HD Audio等等。不过855芯片组的性能表现稳定,功耗也非常小,对第一代迅驰的推广功不可抹。

  Intel 855芯片组原本的代号为Odem和Montana-GM,前者为现在的Intel 855PM,后者则是具有整合型显示芯片的Intel 855GM。对于芯片组熟悉的朋友肯定清楚,型号后面以“GM”结尾,表明集成了Intel显示芯片,而以“PM”结尾的,则表示没有集成Intel显示芯片,因此在采用独立显卡的机型上,常常能看到“***PM芯片组”的字样。

  Intel 855共有三种芯片组,分别是855GM 、855PM 及855GME,如上面所说,前两者的差别在于855PM并不集成显示核心,采用AGP 4x和显示芯片相连,855GM则整合了Intel自己的整合型显示芯片。

  最初,855芯片组仅支持DDR 266内存,而855GM所集成的Extreme Graphics 2显示芯片表现欠佳,因此Intel随后发布了增强型的855GME,不但支持DDR 333内存,还提高了核心频率,达到250MHz,经过此番改进之后,虽然855GME集成显示芯片的性能有所提高,但由于先天不足,表现依然欠佳。三款芯片组都支持DDR内存,支持400MHz FSB。

  和前一代845MP/MZ芯片组相比,855系列提升了内存的扩充上限(1GB->2GB),也把内存的频率从DDR200/266拉到DDR266/333;此外845MP/MZ搭配的南桥芯片是ICH3-M,855则是使用ICH4-M,后者追加了迅驰中不断强调的无线网络芯片控制,并配合上新的第三代SpeedStep电源管理技术,能充份地把Pentium-M低耗电的优势发挥出来。

● 迅驰所强调的是无线移动

  Intel将迅驰称为一个无线移动计算技术的品牌名称,可见其对“无线”方面的重视程度。迅驰,虽然名字和奔腾一样,都是对速度的一种描述,但是主打的概念已经不再是它的计算性能,而是它的无线移动。“迅驰是Intel公司自奔腾以来的第二个孩子。”Intel公司董事长安迪·葛鲁夫毫不掩饰他对迅驰的“溺爱”。过去,不论是赛扬、至强还是安腾,都没有享受到这一殊荣。虽然并没有公开承认,但是,Intel已经明白,作为上帝的消费者们对于更快的计算速度已经不再敏感,他们需要新的刺激和新的体验。就这样,无线模块成为了迅驰平台三大组件之一。

  迅驰一代中Intel Pro/Wireless无线网络模组的原始代号是Calexico,一开始仅有单频的802.11b产品,Intel PRO/Wireless 2100,后来推出同时支持802.11a/b的产品Intel PRO/Wiress 2100A。虽然802.11a 具有高频高速的特色,但是成本较高且接收范围较窄,所以市面上较常见的无线AP都是802.11b ,导致双频的2100A并没有引起太大的瞩目。

  在802.11g的无线AP越来越多的情况下,Intel也顺势推出了可支持802.11g的Intel PRO/Wireless 2200BG无线网络模组。802.11g的特色是采用和802.11b相同的频率(2.4GHz),所以可以向下兼容,但是同为802.11g的产品传输速度可以提升到5倍的54Mbps,所以现在已经变成了市场主流,而大部份贴有迅驰贴纸,并使用Dothan CPU的笔记本也都是搭配Intel PRO/Wireless 2200BG。

● 第二章 第二节 并不存在的“迅驰二代”

● 实实在在的平台革命和并不存在的“迅驰二代”

    Dothan+Alviso+Calexico 2——对于这样一个枯燥的加法,感兴趣的人一定不多,哪怕是关注台式机和笔记本电脑产品与技术走向的发烧型读者。那么,如果这个加法变成PCI Express+DDR2+S-ATA+802.11a/b/g,你,还会无动于衷么?

    一定不会了。


“迅驰二代”给我们带来的,是平台的革命

    在第二个加法中,DDR2、802.11a/b/g意味着硬件规格的升级,而PCI Express和S-ATA则代表着平台接口的重大变革——PCI Express将彻底取代“统治”PC平台多年的AGP和PCI接口,而S-ATA也将颠覆几乎就代表了IDE的传统并行ATA接口。

    从更广义的层面来说,PCI Express和S-ATA的出现,意味着串行传输的方式将取代并行传输,从传输速率、电气特性到硬件接口,都将发生翻天覆地的变化,电脑硬件的性能将在新平台的基础上继续提升,越来越多的“不可能”将成为“可能”,甚至我们使用PC的方式也将发生改变……这一切,都源自平台的变革。

    2005年1月19日,伴随新一代迅驰移动计算技术的发布,这样的变革,在中国笔记本电脑市场发生了。

    虽然新一代的迅驰包含了如此众多并且重要的变革,但Intel并没有称其为“迅驰二代”——无论在发布会上还是日后的宣传介绍中,Dothan+Alviso+Calexico 2组合的官方名称始终是“新一代迅驰移动计算技术”,Sonoma是它的内部开发代号。至于“迅驰二代”的称号,只是我们为了便于区别所赋予它的习惯称呼。


2005年1月19日,新一代迅驰移动计算技术发布会现场

    从Pentium M到Centrino,伴随P6微架构的回归,Intel的平台策略在移动计算领域呱呱落地,一个新的移动计算时代揭开序幕。但是从技术的角度来看,以Banias处理器为核心的Carmel(也就是“迅驰一代”)平台其实并无过人之处。除了CPU之外,AGP、DDR、P-ATA……都是沿用多年我们已经熟视无睹的成熟技术,除了微架构和平台化营销的市场策略之外,“迅驰一代”给我们的惊喜,其实有限。

    和Centrino的横空出世相比,严格说来,“迅驰二代”并不存在,但它所带来的平台革命却实实在在地发生了,并且还在越来越多地改变我们的工作、娱乐和生活方式。直到今天,PCI Express、DDR2和S-ATA成为新的“新一代迅驰移动计算技术”Santa Rosa的标准配置的时候,我们也许能够更深刻地体会到,“迅驰二代”Sonoma平台这场革命的意义所在。有意思的是,正如我们在这篇长文的开头所说,Santa Rosa是美国西海岸加利福尼亚州的一个小镇,而这个小镇恰恰隶属于一个名叫Sonoma的郡——真不知道是巧合还是Intel的工程师有意为之。


美国加州Sonoma郡的春天
下面,就让我们回望历史,看看这场移动计算的平台革命是怎样发生的。
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● 第一款90nm处理器——Dothan核心

    一直以来,CPU总是被我们称为电脑的“芯”,CPU的更新换代往往会成为PC升级的标志。但是在“迅驰二代”这个带来巨大变革的平台中,代号Dothan的新一代Pentium M处理器的“革命性”却并不像这个平台的其他方面那么明显——从变革的角度来看,这一次,“迅驰二代”的“芯”多少有点儿“边缘化”的感觉。

    当然,在整个处理器的发展史上,Dothan依然是一座很重要的里程碑,作为Intel第一款采用90nm工艺制造的处理器,见证了笔记本电脑CPU在工艺上首次超越台式机CPU的Dothan必将名垂青史。


Dothan核心Pentium M处理器晶圆

    制造工艺的进步使得Intel能够在硅晶圆里“塞”进更多的晶体管,90nm的Dothan集成了1.4亿个晶体管,比130nm的Banias的0.77亿个晶体管多了几乎一倍——听起来是不是很令人吃惊?其实也没什么好奇怪的,因为Dothan集成的L2 Cache的容量也是Banias的两倍,而在今天的处理器中,内置缓存才是占用晶体管数量的“罪魁祸首”。

    除了90nm的制程外,2MB L2 Cache、Execute Disable Bit和533MHz的FSB就是Dothan在规格上的最大进步。虽然从迅驰开始Intel极力淡化频率的概念,但是在挑选处理器时,频率依然是最重要而且最直观的指标。Banias核心推出之时,Pentium M处理器频率止步于1.7GHz,而Dothan核心推出时Pentium M则从1.7GHz起步,一路攀升到了2.13GHz——25%的主频提升+100%的L2 Cache容量提升+33%的FSB总线频率提升,从纯粹性能的角度来说Dothan也确实要比Banias高出不少。


Dothan核心Pentium M处理器电路图

    当然,Dothan相比Banias的进步也是“有升有降”,除了一系列规格性能的提升外,Dothan核心的TDP(热量设计功耗)比Banias有所降低,从24.5W到21W,这3.5W的降低既和Enhanced SpeedStep技术有关,更是Intel出类拔萃的90nm工艺的见证。


Dothan“变异”,迅驰1.5代的出现

    随着迅驰平台的不断升级,Pentium M处理器家族也在不断地演进。随着90nm工艺的不断成熟,Dothan核心开始逐渐取代Banias,从最初的“迅驰二代”入侵到“迅驰一代”,出现了Dothan+855芯片组+Calexico的组合——如果一定要按照“代”来划分,这种“迅驰”大概能算是“1.5代”吧。

Banias核心的Pentium M处理器电路图,用于缓存的晶体管数量较少

    事实上,最终采用90nm工艺的Pentium M处理器的型号达到了12款、Low Voltage的低电压版Pentium M处理器型号达到3款、Ultra Low Voltage超低电压版Pentium M处理器的型号也有5款之多。对于Pentium M来说,只有符合90nm+2MB L2 Cache+533MHz FSB+Execute Disable Bit的才算是名副其实的Dothan,90nm+2MB L2 Cache+400MHz FSB的产品都可归入“变异”之列;对于低电压和超低电压版Pentium M来说,符合90nm+2MB L2 Cache+400MHz FSB+Execute Disable Bit的才是“根正苗红”的Dothan核心。

为了直观地列出Dothan家族的庞大阵容,我们制作了如下图表。

12款Dothan核心Pentium M处理器

· Dothan核心低电压版Pentium M处理器一览


3款Dothan核心低电压版Pentium M处理器

· Dothan核心超低电压版Pentium M处理器一览


5款Dothan核心超低电压版Pentium M处理器

● 耀眼的明星——Alviso(915)系列芯片组

    无论在台式机平台还是笔记本电脑平台,915作为芯片组,都可以称得上是耀眼的明星。原因很简单——从DDR2到PCI Express,一切的变革,都源于它。


Intel Alviso芯片组的官方“玉照”

    和Intel的惯常做法一样,Alviso芯片组也被分为915PM、915GM、915GMS和915GML以满足不同用户的需求。

    这4种型号的不同主要体现在集成图形核心与总线频率等方面。915PM支持533MHz FSB、不集成图形核心、提供PCI-E ×16图形接口、支持单通道DDR 333内存和双通道DDR2 400/533内存;915GM集成了型号为Intel Graphics Media Accelerator(GMA)900的图形核心,并且提供PCI-E ×16的独立显卡接口,其他方面和915PM相同;915GMS是915GM的简化版之一,支持400MHz FSB和单通道DDR2 400内存;915GML是Alviso中的最低端版本,支持400MHz FSB、单通道DDR 333和双通道DDR2 400内存、集成GMA900、不支持Enhanced Intel SpeedStep深度睡眠节能技术——这也是Alviso中唯一一款不支持该技术的芯片组。


Intel 915GM Express芯片组模块图

    由于搭配了ICH6-M南桥芯片,因此Alviso家族都支持多达8个USB 2.0接口以及两个SATA 150接口,同时还保留了对一个ATA 100通道的支持作为过渡。此外,作为集成音频领域的一场革命,提供24bit、192kHz采样、符合AC'97规范2.3版的Intel Hight Definition Audio音频系统(代号Azalia)也出现在ICH6-M中,让笔记本电脑在环绕音效和高保真音频回放方面有了巨大的进步,真正的移动多媒体娱乐平台诞生!

    对于关注PC产品与技术走向的读者来说,PCI Express、DDR2等等都已经是熟悉得不能再熟悉的名词了,因此这里我们就不再一一赘述。为了让大家更好地看清Alviso给“迅驰二代”带来的巨大进步,我们用915GM和上一代迅驰移动芯片组855GME进行了简单的规格对比,结果如下。


迅驰芯片组对决:915GM vs. 855GME

    从上表可以看出,从FSB、内存、集成图形核心、IDE/ATA通道、PCI-E总线、音效系统等各个方面,915系列都比855系列有了非常明显的进步,Alviso对“迅驰”平台的变革可谓一目了然。

[ 本帖最後由 麥斯威爾 於 2007-6-25 10:56 編輯 ]
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很详细

把迅驰的老底都翻出来了,厉害

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的确很不?

各方面都?得很??.??史也有.不?我最有?趣的是后面的技?部分. 

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thanks for share

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搞个CPU者,不用连历史都讲埋挂

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