Intel凌动凌空出世 ARM阵营备受挑战

2008-07-24 16:45:41来源: 互联网

      在2008年,Intel成立40周年全球首发的IDF大会上,这家半导体业界的航母不仅介绍了下一代处理器微体系架构Nehalem的处理器以及为实现其强大性能而推出的QuickPath平台架构,更带来了面向MID的凌动(Atom)处理器和迅驰凌动技术。Intel还通过与SBS的合作显示了进军工控嵌入式领域的雄心。此外,由众多技术合作伙伴带来的PCI Express和Dispalyport方案也成为这次为期两天的大会上的亮点。


Tick-Tock继续前行


      自2005年开始实施的制程(Tick)与架构(Tock)的交替更新战略终于令Intel成功摆脱了AMD的苦苦纠缠。在2007年推出了45nm Penryn系列处理器之后,并随后带来了名为Nehalem的全新微架构。


      为了能在相同的功率范围甚至更小的功率范围下执行更多的操作,新架构将创新集中在了各个内核和整个多内核微架构的单线程和多线程性能上。Intel增加了乱序窗口和调度程序的大小,并增加了内核中其他缓冲区的大小,从而提高了软件代码的并行性。同时,通过提高常见传统同步基元(如带LOCK前缀的指令活XCHG指令)的速度、优化预测出现错误时的处理以及改进预提取和加载/存储调度功能来缩短内存访问滞后时间。上述措施令每周期指令得到了大幅提升。Nehalem的性能增强还表现在条件分支预测方面。新的二级分支目标缓冲(BTB)和重命名返回堆栈缓冲(RSB)技术被应用其中,前者的好处在于可通过预测分支路径和分支使用的高速缓存信息来降低流水线处理中的分支性能损失,后者则能够存储和调用与返回指令关联的正向和返回指针。


      在Intel奔腾和至强处理器中所采用的超线程(HT)技术使单执行内核能够同时运行两个线程,多核处理器的线程也因此翻了一番。除了增强版的HT技术之外,Nehalem中大容量高速缓存和高带宽也提供了更多利用HT的机会。此外,通过添加非独占共享的最高8MB容量L3高速缓存,新一代架构还增强了智能高速缓存的性能。所有应用程序都能够使用整个L3高速缓存,这就消除了不必要的内核探听,缩短了滞后时间。


      特别要提到的Intel的全新QuickPath架构。事实上,Gelsinger强调,它正是Nehalem发挥强大性能的基础。这种全新的平台架构将内存控制器集成到每个微处理器中,将系统内存的特定区域分配给每个处理器专用,并且通过新的高速互联功能连接处理器和其他组件(对于双核台式机和移动处理器而言,内存控制器将在处理器软件包中实施)。此外,QuickPath并不存在所有处理器都必须使用的单一总线,他们也不必为联系内存和I/O而争夺总线。据称,这种互连能够提供高达6.4GT/s的链路,总带宽25GB/s,比目前使用的其他方案高出3倍。

 SBS利用凌动处理器开发的全球尺寸最小的工业嵌入式模块


凌动问世,ARM阵营备受挑战


      如果说下一代Nehalem的推出是Intel兑现其在传统计算方面的承诺的话,那么第一款凌动处理器的发布则是该公司向消费电子的历史性跨越。随着更多计算密集型消费类个人便携设备的日益流行,业界对功耗和性能所提出的要求比台式机和笔记本更为苛刻。MID(Mobile Internet Device)概念已经成为广受关注的话题之一,此次IDF上3W以下凌动处理器的推出令这一梦想成为现实。
此次推出的迅驰凌动处理器技术包含了此前研发代号为Silverthorne的凌动处理器和一个名为系统控制器中心(System Controller Hub,SCH)的集成了图形处理性能的单芯片。资料显示,Silverthorne热设计功耗范围在0.65~2.4W之间,平均功耗160~220mW,闲时功耗80~100mW。尽管如此,其主频仍然可达1.86GHz,支持Intel增强型SpeedStep技术。而与凌动处理器搭配的系统控制器中心则是一种全新的高集成低功耗解决方案,提供低功耗3D图形处理、720p和1080i高清视频硬件加速解码功能以及Intel高清晰音频技术、并配备了PCI Express、USB主机/客户端和SDIO等PC和手持设备的I/O功能。为了支持低功耗,Intel特别引入了名为“C6”的工作状态,据称在MID为代表的移动产品中,90%以上的时间内处理器都可处于这种CPU内核和缓存完全关闭电源的状态下。


      毫无疑问,迅驰凌动处理器技术的推出意在同ARM内核阵营相抗衡。该公司高级副总裁兼超便携事业部总经理Anand Chandrasekher在它的主题演讲中出示了凌动与ARM11以及Cortex-A8内核的比较结果。他表示,1.2GHz和1.6GHz主频的Atom性能分别是600MHz和1GHz主频的Cortex-A8的2倍以上。据称,使用凌动处理器的Menlow平台以PND网络平板电脑、便携式视频播放器为主要应用目标。而下一代Moorestown则更瞄准了便携式游戏机和智能手机,从而向移动设备中占据主流的ARM内核发起攻势。


      凌动的目标还包括各种车载信息娱乐系统、POS机以及工业机器人等各种嵌入式领域。英特尔为此特别承诺向采用凌动的厂商提供长达7年的售后支持。而为了证明其对中国嵌入式领域的大力支持,还在大会第二天宣布同基于国际标准的嵌入式处理器模块开发商盛博科技(SBS)结成战略合作伙伴关系。SBS总经理赵勇展示了其所属的这家公司所开发的仅有PDA大小的全球尺寸最小的工业嵌入式模块。据称,其采用的正是Intel提供的凌动处理器。Intel亚太区嵌入市场部总监陈伟鹏则表示,两家公司将在智能交通系统(ITS)和医疗设备等嵌入式领域有着广阔的合作前景。
 
为PCI/X扩展槽提供了处理器的PCIe端口(如:主板)(资料来源:Tundra) 

接口技术日新月异,PCIe与DP成为热点

      应用的进步令数据传输对带宽的要求水涨船高,无论是PCI Express(PCIe)还是DisplayPort,都是近年来最为热门的接口技术。本次大会上,Tundra带来了PCIe至PCI/PCI-X的桥接芯片。而IDT则借机推出了集成时序控制器(TCON)的DisplayPort接受器解决方案PanelPort。


       来自加拿大的Tundra半导体在其展台上展示了一款采用其桥接芯片、拥有16路视频输入的视频监控系统。“尽管最新的CPU主板已经开始采用PCIe,但是很多终端产品并没有配备这种总线技术。”Tundra公司的产品市场经理Craig Downing表示,“这就要求必须要有一个能够将这两种技术联接在一起的扩展组件。” Downing还带来了这家公司去年推出的Tsi381和Tsi384两款桥接产品08年3月正式开始量产的消息。至于Tsi381的BGA封装版本Tsi382,他表示Tundra也已经开始向客户提供样片。

 
      Tundra是目前唯一一家完全符合最新PCI Express 1.1规格的桥接芯片供应商。Downing称,Tundra所提供的PCIe桥接芯片能够提供业界最高质量的互操作性和可靠性。而在RapidIO互联技术上的技术积累是其赢得这一地位的有力保障。“PCIe和RapidIO在物理层上非常相似。我们把用于后者的模拟SerDes技术用于PCIe,从而保证了优秀的处理性能、抖动性能和高速吞吐率。”他解释道。此外他还表示,Tundra的短时间内存缓冲增强特性在众多应用层面都显示了其方案的强大性能。据称,已经有一家重量级客户将Tsi384用于下一代可扩展服务器系统,不过他并没有透露这家客户的名称。

 
      由于相比双LVDS提高近25%的带宽,且比双DVI减少了近40%的引脚数和布线,DisplayPort正在显示出强大的技术优势。“预计2009年采用这种端口的设备将达到4亿台,其中最主要的将是笔记本电脑和台式机,届时DisplayPort在视频分发市场中的渗透率将达到10~30%。”IDT副总裁兼数字显示部门总经理Ji Park表示。他表示,DisplayPort将在PC市场取得成功之后进一步染指LCD TV领域。

 
      Park此次发布的DisplayPort接受器型号为VPP1600EMG,能够完全支持DisplayPort1.1。这款高度集成的接收方案内含DisplayPort接收器、TCON、扩频时钟发生器、mini-LVDS和RSDS发送器以及显示/显示器所需的控制电路(包括PWM、Gamma校正、数字亮度和对比度)。而在接收器内还包括了直接驱动显示器的自适应均衡器和笔记本电脑可配置均衡器。此外Park称,IDT优秀的时钟设计技术支持能力将帮助客户在2~3个月内即可完成相关方案的设计,而其在生产方面的深厚经验也将帮助客户加快产品的上市时间。

 
      同样地,IDT也强调了其多年服务于通讯行业而积累的深厚的SerDes技术能力。据称,IDT的SerDes技术已经能够支持最快8G的带宽通道,并且将在今年实现11G的能力,而DisplayPort目前仅需要2.7G的带宽能力。Park还提到了该公司的可测性设计(DFT)能力实现高速SerDes以及其在SerDes技术上的低功耗优化,并表示IDT领先的展频技术也可帮助降低EMI。

 
      VPP1600EMG的目标市场是显示器面板、笔记本面板和LCD/HDTV面板。Park表示,该公司将在下个季度推出用于多功能高端显示器、数字电视以及数字投影仪的PanelPoort接收器,型号为VPP11xx。

 

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编辑:潘争 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/news/embed/200807/article_21805.html
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