吴海菁：双核处理器能否帮助AMD翻身

　　吴海菁

　　越来越多的迹象表明，此次双核处理器首发权的赛跑获胜者将是AMD。

　　双核处理器即将登场

　　据外电报道，AMD计划在4月21日正式推出双核Opteron处理器，而这一天恰恰也是AMD Opteron处理器推出2周年纪念日。如果消息属实的话，那么AMD比预期提前了6周时间，大大超乎业界的想象力，同时也给予竞争对手英特尔一记重击。本来AMD与英特尔都在争夺双核处理器的首发权，但是英特尔的台式机用双核处理器计划在第二季度末推出，首款服务器用双核处理器则在2006年初推出，因此英特尔很可能在首发权上的争夺上"先失一阵"。

　　据预计，AMD此次将率先推出高端800系列的Opteron双核处理器，工作频率为1.8GHz，该款处理器是专供四颗或八颗处理器的服务器而设计。此后，AMD还将于5月份推出低端的200系列。AMD新款处理器的优势在于完全兼容现有的主机平台，OEM厂商只需要提供相应的BIOS升级即可转换到双核处理器，从某种程度上降低了配套的开发成本，并保持了制造生产的延续性。目前，双核Opteron处理器已经得到惠普、IBM和Sun等主流服务器厂商的支持。据称，AMD的核心合作伙伴早在一月份就得到了双核Opteron处理器的样品，因此在一些厂商能在4月同期推出安装双核"心脏"的服务器产品。

　　从2004年抢先发布64位处理器，到今年抢先发布双核处理器，AMD的表现越来越抢眼。尽管AMD在2004年的市场份额没有明显的上升，但是基本稳住了阵脚，开始向英特尔实施反击。AMD不仅在DIY市场得到越来越多消费者的青睐，同时也打破了英特尔在高端品牌上的封锁，得到了惠普、联想和戴尔等厂商支持，因此AMD的发展呈现良好的上升趋势。

　　英特尔错失良机

　　相比AMD的优异表现，英特尔则错失了太多的发展良机，以至于快要被打趴下的AMD有了"咸鱼翻身"的机会。

　　造成目前此消彼长的主要原因是两家公司技术思路上的差异。长期以来，英特尔坚持自己的NetBurst架构，依靠高主频来获得高性能，而AMD更加注重挖掘处理器的指令效能，从而以较低的主频获得较高的性能。英特尔的技术思路在主频为4.0GHz之前，都大幅度领先于AMD。尽管计算机的性能早就不能单靠主频来衡量，但是英特尔给市场强行"灌输"了"高主频=高性能"的概念，以至于在主频上落后一大截的AMD不得不在处理器名称上淡化主频的含义。

　　就技术思路而言，双方虽然走了不同的路数，但是在处理器性能上则差距不大。然而在其他方面，英特尔则付出了更多的代价。以Prescott为核心的Pentium 4处理器，在获得3GHz以上高主频的同时，不得不面对高功耗的尴尬。动辄以百瓦计算的典型功耗值，使得现有的风冷散热技术"力不从心"，英特尔最终选择放弃开发主频为4GHz处理器的计划，就是受到高功耗的制约。一个长期依靠高主频来拉动处理器市场的时代已经结束，取而代之的将是双核处理器，甚至多核处理器。

　　其实，多核处理器并不是一个新概念，早在2001年蓝色巨人IBM就推出了它的双核的Power 4处理器，而惠普和Sun也在去年推出了服务器用双核处理器。本来英特尔计划在2007年引入双核设计，但是随着Tejas等产品开发的取消，双核处理器被提到前所未有的重要位置，包括针对高端服务器的安腾、针对企业工作站的至强、针对Pentium 4后续的桌面处理器以及移动处理器都将全面转入双核时代。此外，英特尔还将依靠65nm的先进制造工艺，来降低双核处理器的设计难度，由此降低处理器的成本，提升处理器的性能。

　　按照英特尔总裁欧德宁的预计，到2006年，在英特尔公司生产的所有台式电脑处理器中，双核处理器将达40%；在所有笔记本电脑处理器中，双核处理器将超过70%；在所有服务器处理器中，双核和多核处理器所占比例将高达85%。这是一些非常激进的数字，显示出英特尔急于摆脱困境的心情，然而双核乃至多核处理器不是"灵丹妙药"，并不能解决计算机需求增长缓慢的业界痼疾。

　　AMD的翻身机会？

　　在双核处理器的研发策略上，AMD考虑得更加长远和深刻。由于在研发Athlon 64和Opteron处理器时就考虑了双核处理器的架构，因此AMD能够抢在英特尔之前，获得双核处理器的首发权。

　　在设计K8之初，AMD就考虑到双核心的发展趋势，并为之预留了扩展接口。由于Opteron拥有三条Hyper-Transport 总线，可与其它处理器建立高速通信信道，因此为开发双核处理器提供了便利。AMD只需在内部做少量的逻辑调整，就能开发出新的双核处理器。同样AMD桌面处理器也是如此，设计对应的双核产品相当容易，技术难度和风险也远远低于英特尔。

　　需要强调的是，双核Opteron的每个核心都保留了一个内存控制器。假如双核Opteron都开放内存控制器的话，那么可以达到四通道的效果，从而在处理器与内存的传输瓶颈上获得突破。由此带来的问题是，处理器必须增加管脚数，改变相应的硬件接口。AMD为了让双核Opteron向下兼容单核Opteron，决定关闭一个内存控制器，这样就维持了现有的接口结构。

　　在双核处理器的推进策略上，AMD考虑得更加细致和老到。此次AMD率先推出服务器用双核处理器，显然对市场有着更为深刻地认识。从技术上讲，桌面用和服务器用双核处理器并无本质区别，但是在支持的硬件平台和应用软件上存在很大的差异。

　　目前服务器和工作站中大部分应用软件针对多处理器系统进行了优化，大量的应用软件都支持多处理器，自然也就支持多核处理器。换句话说，即便桌面电脑大量采用了双核处理器，也会因为没有相应的应用软件而体现不出优势。双核处理器的功耗很大，而厂商为了降低双核处理器的散热难度，必然需要降低其处理主频，主频降低的直接后果是PC机的性能降低。如果应用软件不支持多线程运算的话，那么双核处理器很可能比单核处理器表现更加糟糕。AMD显然清楚上述事实，这也是其迟迟不在桌面平台推广双核处理器的主要原因之一。从已有的测试数据来看，尽管双核处理器的主频比单核处理器低600MHz至1000MHz，但是在支持多线程的应用程序中的表现相当突出，平均提高性能40%-60%，而在不支持多线程的应用程序中表现差强人意。

　　AMD尽管在技术架构和市场策略上全面领先英特尔，但是仍有两大缺陷需要完善。第一，AMD的制造工艺落后英特尔一代左右，因此在双核处理器性能和成本上未必能超出。当AMD从130nm工艺刚刚进入90nm时，英特尔已经从90nm工艺进入65nm的先进工艺。65nm工艺能够保证英特尔的双核处理器面积保持在100平方毫米以内，同时可以控制相应的制造成本。AMD为了抢先推出双核处理器，必然只能采用90nm的制造工艺，在控制成本上略逊一筹。第二，AMD还缺少移动处理器，从而在笔记本电脑市场上远远落后于英特尔。随着AMD在64位处理器和双核处理器的领先，其是否推出移动双核处理器将成为一个受关注的话题。

　　目前，双核乃至多核处理器之争并不仅仅局限于英特尔与AMD之间，而是涉及到整个计算机硬件、软件产业，影响到所有的计算机消费者。当多核心、多任务、高性能的硬件平台越来越成为市场主流之时，相应的操作系统和应用软件是否能紧跟时代的脚步，同步促进计算机产业的发展，还是一个值得思索的命题。反过来，这也将影响到AMD将来的命运。