最新PC技术全面解读.docx

1、最新PC技术全面解读最新PC技术全面解读之CPU篇 从以上分布可以看出Intel目前最高主频的P4处理器是3.06G，但所采用的FSB却并不是最新的，而是采用成熟的533MHz。而最新的800MHz FSB技术，目前只应用在3.0G的P4处理器上。800MHz FSB技术提高了处理器工作效率，能够为企业主管带来更高的生产率，为普通消费者带来更丰富的数字媒体体验。在这么高的前端总线支持下，处理器与系统其余组件之间的高带宽可以改进系统的数据吞吐量和运行性能，从而显著缩短您在应用加载、关闭及改变状态时的等待时间。在Intel最新处理器中，还有一个非常值得Intel骄傲的就是在P4系列中一直采用的超线

2、程技术（Hyper-Threading Technology）。超线程技术是英特尔公司极富创造力的创新技术，通常与服务器和工作站平台联系在一起。随着英特尔奔腾4处理器3.06GHz的推出，该创新技术现在也支持台式机平台。 超线程技术通过最大限度地利用处理器资源， 使一个处理器同时运行两个独立的软件线程，从而使您的电脑更高效地工作。当同时运行多个应用时，您的电脑将表现出更优异的性能和系统响应能力，让您拥有前所未有的多任务处理能力。凭借含HT技术的3.06GHz奔腾4处理器的多任务处理能力，您可以使用电脑更快速地创作数字内容。在编辑数字图片或家庭录像时，该新型处理器可以同时处理更多过滤、转换、特效

3、工作和媒体类型，从而带来更轻松、更有趣的体验。超线程技术可以提高处理器性能和响应能力，使您的电脑一次能够处理更多任务，例如在玩数字游戏的同时欣赏数字音乐，或者一边播放数字音乐一边编辑数字视频。凭借超线程技术的强大能力，您能够以前所未有的速度将最喜欢的歌曲保存为CD、DVD或MP3音频格式。注意虽然这一技术早在以前的P4处理器中开始集成，但是真正在PC处理器上应用还是从这款主频为3.06G处理器开始的，因为以前的P4处理器受到主频和带宽及其它性能的限制，超级程技术得不到应有的发挥，在533MHz FSB下只有主频达到3GHz时，超线程技术才能体现其真正的性能。而随着800MHz FSB时代的到来

4、，解决带宽方面的限制，降低超线程技术在主频方面的要求，英特尔将在800MHz FSB 2.4GHz的P4处理器也可以使用超线程技术，促进了超线程技术的发展及应用。为了能够充分运用超线程技术，计算机系统需要配置3.06GHz或更高主频的英特尔奔腾4处理器、能够运用该技术的芯片组和BIOS以及针对该技术进行过优化的操作系统。而且其性能随软件和硬件具体配置的不同而有所差异。目前支持超线程技术的主流Intel主板芯片组主要有：Intel 875P/850E/845PE/845GE，注意原来主流的Intel 850芯片组并不支持超线程技术。除了以上两方面外，在Intel最新处理器中还继承了P4处理器的先

5、进流水线架构NetBust。NetBurst微体系结构提供了一系列全新创新特性，包括超级流水线技术、800/533/400MHz系统总线、执行跟踪高速缓存和快速执行引擎。它还提供了许多增强特性，包括高级传输高速缓存、高级动态执行、增强浮点和多媒体单元以及SIMD互联网数据流指令扩展2。 2. AMD在1999年以前，在PC机CPU市场中，Intel是处于绝对垄断地位的，但自那以后，AMD公司也开始慢慢成长，时至今日已成了世界上第二个PC微处理器开发、生产厂商，也是目前为止唯一可以给Intel构成威胁的公司。最开始AMD只能在低档PC微处理器领域与Intel展开竞争，随着AMD的技术和资金实力的

6、增强，目前几乎可以与Intel在所有微处理器领域进行有力竞争，如全面的PC机CPU、中高档服务器CPU、笔记本移动CPU。目前的最新消息证实AMD在微处理器市场中的总市场份额已达到19%。在看到AMD进步一面的同时，我们又不得不面对另一面，那就是AMD越来越感受到力不从心，无论从资金，还是从支持上。Intel一直以来是不断以高利润出现，库存资金高达百亿美金以上，而AMD却是债台高筑，连续亏损。虽然采取了许多削减开支的措施，但效果不什理想。在技术方面，目前AMD已明显感觉到仅通过简单的几招增加缓存和流水线管道深度是难以对抗Intel的，Intel不仅在主频上远远走在AMD的前面，而且在其它关键技

7、术上，AMD也只能借助外援。目前AMD又到了关键时期，历经几年开发的Hammer成了AMD的唯一救命稻草。尽管如此，业界对AMD还是抱有相当大的希望的，认为AMD通过大锤处理器成功的机会是相当大的。这主要是通过对AMD今年4月份所发布的Hammer系列中的服务器版本Opteron处理器的评测得出的。这款64位服务器处理器经过多家公司试用评估，其性能得到广泛的认可和接受，并得到像IBM、Microsoft这样的顶级公司的大力支持。因为目前AMD公司的境况比较差，所以有人就认为K8 Hammer是AMD的最后一个赌注。当然，这不仅反映了AMD公司的许多无奈，同时也反映出了这个新处理器系列具备非凡的

8、竞争力，哪怕是与Intel最新的800MHz FSB P4处理器比。K8是AMD的第八代微处理器，工程代号为“Hammer”，是AMD的一张王牌。它使用0.13微米SOI（硅绝缘层）工艺制造，在这个封装工艺中运用了类似于Pentium 4的IHS（Integrated Heat Spreader集成散热方案），兼顾了散热的效率和核心的安全。其工程代号为“Clawhammer”的K8就是后来重新命名的Athlon 64，它使用Socket 754架构，而其已发布的服务器版本Opteron处理器则使用Socket 940架构。即将推出的 AMD Athlon 64 处理器预计将会成为业内第一款及唯

9、一的一款64位x86 台式及笔记本电脑处理器。基于 AMD Athlon 64 处理器的台式及笔记本电脑可以执行64位的应用程序，并确保这些 64 位应用程序可以发挥最高的性能。此外，这款处理器也可在同一系统内同时执行32位的应用程序，而且性能丝毫不受影响。台式及笔记本电脑的用户可以享用这款处理器的优点，例如可以支持更快速的程序载入以及更理想的多工操作。在这款处理器的支持下，电子游戏、串流视频及音频系统、DVD 机及音响器材等数字娱乐设备也可为用户提供栩栩如生的画面及丰富优美的音色，让用户生活得更多姿多彩。 说到这里不得不指出的是，Intel其实也早已开始了64位处理器的研究开发，最初是Ita

10、nium（安腾）处理器，后来又Itanium2（安腾2），但是都没有取得预期的效果，主要体现在对目前主流的32位程序的支持上不是很好。AMD这个Hammer系列的开发也是历经曲折，早在2年前就已得知很快将正式发布，但是直到今天仍只发布了服务器版本，其桌面版本的Athlon 64处理器要等到今年9月份。但它的评估版有人拿到了，并对其性能进行了测试，认为还不错。这个系列的处理器也是采用了目前最新的800MHzFSB，但其测试版的主频要远低于Intel的3G，标称为“2.8G”，实际上却只有1.6G（主要是两者的算法不一致）。但据AMD透露，正式版的Athlon 64处理器的主频肯定在2G以上。At

11、hlon 64仍是以Athlon XP架构为基础，但相比之下Athlon 64处理器还是有许多的区别的，主要表现在以下几个方面：Athlon 64处理器支持x86-64架构，允许运行64bit应用软件或者工作在64bit操作系统上，同时高性能地兼容现行主流32位程序的运行；Athlon 64具有更佳的分支预测算法和更大的TLB（Translate Look side Buffers，翻译旁视缓冲器），仅此一项就可以使同频率下的Athlon 64在运行效率上超越Athlon XP；为了确保能够达到更高的时钟频率，相比于Athlon XP，Athlon 64内部管线会更长一点。处理器内部整数管线达

12、到12级，浮点运算管线为17级。而Athlon XP的整数管线为10级；Athlon 64支持SSE2指令集。这一点非常重要，在当前的x86扩展指令集中，SSE2的功能更为强大，得到最多的软件开发人员支持，目前只有奔腾4处理器能够支持SSE2指令集； Athlon 64处理器内部整合了DDR SDRAM控制器。这样做的好处在于内存能够和系统总线直接沟通，对于降低数据请求时的延迟时间很有帮助。但与服务器版本的Opteron处理器不同，Athlon 64只能够支持单通道内存控制器，所以Athlon 64的内存带宽最大只有3.2Gb/sec；Athlon 64处理器使用了超传输技术（HyperTra

13、nsport），CPU和南桥之间的总线连接速率达到了3.2Gb/sec；采用SOI（绝缘硅）封装技术，使用此技术后可使处理器的主频再次提升30%以上，这项技术最终还是从IBM那里购买到的。处理器Athlon 64Athlon XPPentium 4核心ClawHammerBartonNorthwood时钟频率1.6GHz+（暂未定最终频率）1.83-2.2GHz1.6-3.2GHz生产工艺0.13微米 SOI0.13微米0.13微米平台Socket 754Socket ASocket 478前端总线频率800MHz333/400MHz400/533/800MHzL1数据缓存64KB64KB8K

14、BL1指令缓存64KB64KB12KBL2 缓存1024KB512KB512KBL2 缓存频率等于核心频率等于核心频率等于核心频率MMX指令支持支持支持3DNow!指令支持支持不支持SSE指令支持支持支持SSE2指令支持不支持支持x86-64指令支持不支持不支持以上介绍了AMD Athlon 64处理器一些新特点，在这些技术中，最令AMD感到自豪的是它的超传输（HyperTransport）技术。HyperTransport是一种为主板上集成电路互联而设计的总线技术，它可为内存控制器、硬盘控制器以及PCI总线控制器之间开拓出更大的带宽。这种技术也可应用于服务器、工作站、网络转换器以及嵌入式应用

15、设备。HyperTransport技术的一个重要特点是，它可以帮助开发商生产出能与各种微处理器平台一起工作的部件。HyperTransport最初由AMD公司研制成功，主要是面向IT业和电信行业，但对任何需要速度快、响应时间短的应用都适用。它的设计目标是提供比目前的技术更宽的带宽和更短的反应时间，并与标准的PC总线相兼容。与现有266MB/s的系统互连技术相比，HyperTransport的峰值带宽可以达到12.8Gb/sec，这意味着数据吞吐能力提高了40倍。这种速度极快的总线技术与现有的PCI和正在兴起的InfiniBand形成很好的互补关系。有人认为，InfiniBand将在系统互连方面

16、发挥重要作用，而HyperTransport则会在下一代服务器和一些通信设备内部互连方面占有一席之地。HyperTransport 的 12.8 Gb/secec 的数据传输速率比 PCI 64/66 MHz 的传输速率快 50 倍，比 PCI-X 的传输速率快 12 倍，比 4 通道InfiniBand 解决方案的传输速率快 10 倍。HyperTransport 是 InfiniBand 和 1GB/10GB 以太网解决方案的补充技术，为系统内的这些高带宽设备提供了一种现成的解决方案。目前以AMD为首的HyperTransport 技术联盟包括了象Apple、Broadcom、Cisco、

17、NVIDIA、PMC-Sierra、SGI、SiPackets、Sun和Transmeta等公司，拥有50多个成员。最新PC技术全面解读之主板芯片组篇因为主板是为支持CPU工作的，所以目前在主板的最终新技术方面也主要体现在对Intel和AMD 800MHz FSB处理器平台的支持。因主板的主要特性是由相应的主板芯片组来决定的，所以说主板技术实际上就是芯片组技术。下面也对Intel和AMD平台主板芯片组分别予以介绍。1. Intel 的800MHz FSB P4处理器平台芯片组由于一直以来Intel对最新800MHz FSB处理器主板芯片组的授权采取拖延政策，所以在对最新的800MHz FSB

18、P4处理器的支持方面Intel自身的i865PE/i875P就抢得了市场先机。但是随着VIA和SiS取得Intel的最新授权后，都相应作了迅速调整，推出了具有相应功能的主板芯片组，下面分别看一下这几家各自具有哪些支持最新800MHz FSB P4处理器的芯片组。（1）Intel 800MHz FSB芯片组Intel支持800MHz FSB的芯片主要有“Springdale”和“Canterwood”芯片组。“Canterwood”的芯片组就是后来正式命名后的“i875P”芯片组。此款芯片组定位在高性能领域，是目前533MHz FSB最新芯片组i850E的接班人，也是目前公认性能最高的一款800

19、MHz FSB P4芯片组。它的主要特点如下：可同时支持800MHz和533MHz FSB的Pentium 4 CPU；支持超线程技术；支持双通道的DDR400/DDR333/DDR266内存，但不支持单通道DDR内存，最大存储带宽可达到6.4Gb/secec；支持ECC（Error Check Correction）数据错误检查与纪正功能（这一功能原来一直只有在服务器领域才有），通过此功能，芯片组可检查存储在内存中的数据是否有误，并自动将错误数据加以更正，以确保资料存取时的正确性和完整性，并提升系统长时间工作的可靠性；引入了独有的Turbo Mode技术，能使DDR400内存性能高于低版本的

20、其它芯片组，包括后面将要介绍的i865PE.；在接其它技术支持方面，i875P芯片组可以全面支持各项最新技术，如AGP 8x、USB2.0、SerialATA-150、双通道的Gigabit以太网功能和单通道的Gigabit以太网功能等。“Springdale-PE”芯片组的正式命名为“i865PE”，与目前的i845PE一样属于一款非整合型芯片组，是i845PE的接班人，它将作为今年P4主流的台式机芯片组。i865PE在功能之上与高端的i875P芯片组比较接近，主要表现为，它可支持800/533/400MHz FSB的Pentium 4和Celeron CPU（i875P芯片组不支持400M

21、Hz FSB处理器），支持双通道DDR、AGP 8x、SerialATA-150、USB2.0等最新技术标准。在内存方面，i865PE芯片组除了支持双通道的DDR外，考虑到兼容性，还支持单通道DDR内存，但不支持高端i875P芯片组的ECC 、Turbo Mode等功能。为了满足低档用户的需求，Intel针对800MHz FSB处理器还推出了一款整合型的主板芯片组Springdale-G，也就是“i865G”芯片组。它用来接替目前的i845GE芯片组的。i865G除了整合了显卡芯片（集成的显示芯片速度是845G上的1.5倍，工作频率会达到320MHz）以外，其他规格都和i865-PE一样。其实

22、在Intel的i865系列中还有一款低版本的i865P芯片组，但它不支持800MHz FSB，也不支持DDR400内存，下表就是Intel的这几款最新主板芯片组主要特性比对表。芯片组i875Pi865PEi865GI865P前端总线800/533MHz800/533/400MHz800/533/400MHz533/400MHz 系统总线带宽 6.4Gb/sec6.4Gb/sec6.4Gb/sec4.2Gb/sec支持内存 DDR400/333DDR400/333/266DDR400/333/266DDR333/266 内存模式 双通道双通道/单通道双通道/单通道双通道/单通道AGP界面8X8X

23、8X8X 是否整合图形芯片否否是否2）、VIA的800MHz FSB P4处理器平台芯片组虽然在今年4月份以前一直因官司问题而一直得不到Intel在最新800MHz FSB P4处理器芯片组方面的正式授权，但是VIA并没有放弃开发最新的800MHz FSB处理器主板芯片组，所以在今年4月份得到Intel的授权后能立即推出相应的芯片组产品。针对800MHz FSB的P4，VIA在得到授权后经过调整原来的产品计划后，推出三款芯片组，它们分别是PT800，PT880和PT890。 PT800原名为“PT400”，从VIA对芯片组的命名规则可以看出，它是VIA的第一款支持800MHz FSB的P4芯片

24、组，从VIA的后续产品可以看出，它只是一个过渡性产品，主要面对低端用户。它的主要特性如下：全面支持400/533/800MHz前端总线的P4处理器；支持Intel的超线程技术；支持单通道DDR266/333/400内存，不支持双通道DDR，因此不能充分发挥P4的性能优势支持ECC功能；支持最新的AGP 8X接口标准，南北桥之间通过8倍速的V-Link连接。PT880原名为“PT600”，是VIA计划中第一款支持双通道DDR内存的芯片组，市场定位和i865/875P相同。这款芯片组与前款PT800芯片组的最大区别如下：不仅支持单通道DDR，而且还支持双通道DDR400，在内存方面还增加了对QBM

25、内存的支持。QBM并不是一项新的内存标准，而是一种新的内存技术，通过它可以达到双倍速DDR的效果，这样双通道QBM就等同于四通道DDR的带宽。但是目前QBM技术最高只支持到DDR266内存，但就是这样，如果内存采用双通道DDR266内存，则其最大带宽可以达到8.5Gb/sec，超过了双通道DDR400的6.4Gb/sec；南桥芯片采用的是最新的VT8237，VT8237除了增加了对Serial ATA的支持之外，还支持新一代Ultra V-Link南北桥总线，与过去通用的8X V-Link总线相比，带宽提高了一倍，达到了1Gb/sec。PT890原名“PT800”，是VIA在2003年计划推出

26、的最后一款芯片组产品，引人注目的是PT890将率先支持DDR-2和PCI Express技术，其它性能方面与PT880一样。这样一来，VIA的这款芯片组就有可能成为第一款对最新技术支持最全面的一款了，最后就要看VIA推出这款芯片组的时间了。3）SiS在Intel 800MHz FSB处理器平台的支持上，当然少不了另一个主板芯片组主角，那就是SiS（矽统）。在SiS的发展蓝图上，对800MHz FSB P4处理器支持上，SiS将推出5款芯片组，它们分别是：SiS648FX、SiS655FX、SiS659、SiS660FX和SiS661FX。最大数据传输带宽都将达到6.4Gb/sec，相比533M

27、Hz FSB时期的4.2Gb/sec有较大幅度提高。SiS648FX是SiS648芯片组的升级版本，基本功能与SiS648差不多，如支持最新的AGP 8X、USB2.0技术标准，并且采用矽统独有的MuTIOL芯片组连接技术。其主要改进之处是增加了对800MHz前端总线、DDR400的支持。SiS660FX是一款整合型主板芯片组，其它特性与SiS648FX差不多。SiS655FX是SiS655的升级版本，当然也就拥有SiS655芯片组的基本功能：如支持Intel最新的超线程技术、AGP8X、双通道DDR技术、IEEE1394、USB 2.0、ATA133、SATA。不同之处是可以支持双通道DDR

28、400内存和800MHz FSB技术。SiS661FX又与SiS655FX差不多，不同的是它是一块整合型的芯片组，为了满足一些对显示性能要求不高的用户需求。SiS659与SiS655FX不同的是所支持的内存不是DDR，而是Intel原来一直推崇的RDRAM，它支持4通道的1200型RDRAM内存。SiS655FX、SiS659和SiS661FX芯片组SiS都计划在今年第三季度实现量产。2. AMD K8系列处理器平台主板芯片组因为AMD这个K8系列处理器经过几次延迟，历经几年时间，所以有关K8处理的芯片组，其实在各大芯片组厂商早就设计好了，就等AMD一声令下正式发布AMD K8产品了。在AMD

29、 K8系列处理器平台上，提供主板芯片组支持的除了Intel平台中的VIA和SiS外，还多了两个在图形卡方面的老大ATi和nVIDIA，当然也少不了AMD自己。下面分别介绍。（1）AMD K8芯片组 虽然一直以来AMD自己的主板芯片组在性能上都远不如VIA、SiS等这些芯片组专业厂商性能好，但是无论如何也不能放弃芯片组的研制，而完全受制于人。于是AMD在最新的K8处理器上，也推出了新一代芯片组AMD-8000。AMD-8000型芯片组是由AMD-8111 HyperTransport I/O控制芯片、 AMD-8131 HyperTransport PCI-X控制芯片和AMD-8151 Hype

30、rTransport AGP图形控制芯片三个部分组成的。这个芯片组支持两条DDR内存插槽，支持DDR333/266/200内存，支持USB2.0、支持AGP8X等。AMD-8000不但可以支持高端的Opteron，同时也支持低端桌面市场的ClawHammer处理器，厂商可以根据不同的需要添加或者删除其中的某一块芯片。芯片组中的AMD-8111的作用与传统的南桥一样，而AMD-8151芯片和传统的北桥芯片类似，不过AMD-8151没有内存控制器（由于AMD已经将内存控制器整合到处理器中了）。这个AMD-8151的作用仅仅是提供了一个AGP 8X通道，AMD-8151同处理器之间通过16位的双向H

31、yperTransport总线连接，可以提供6.4Gb/sec的带宽。同其他系统的连接总线则是8位的单向HyperTransport总线，提供了1.6Gb/sec的带宽。在用于服务器的板卡中，厂商可以省去这块AMD-8151芯片（一般服务器并不需要支持AGP8X的显卡），直接把Athlon 64与AMD-8111南桥相连就可以构成一个完整的系统。而AMD-8131属于一款PCI-X控制芯片，提供了两个独立的PCI-X总线桥接模块，AMD-8131芯片以16位双向HyperTransport总线同CPU通讯，带宽为6.4Gb/sec，同时提供8位双向的HyperTransport总线同其它设备通讯。AMD-8131芯片整合的内部PCI-X桥接模块支持PCI-X和PCI 2.2规范。在PCI-X模式下，它可以工作在133MHz、100MHz、66MHz和33MHz的频率下，在PCI 2.2模式下，它将会提供66MHz和33MHz的两种工作频率。在上面所提到的超传输（HyperTransport）技术，是A