英特爾公布新一代x86處理器微架構

走向更省電的處理器

英特爾總計發表了五款新架構處理器的產品代碼（Code Name），總計有行動式處理器「Merom」、桌上型處理器「Conroe」、Xeon DP「Woodcrest」、Xeon MP「Whitefield」與「Dunnington」，全部採用65nm製程生產，從明年第三季開始陸續推出。

英特爾表示，全新的微架構結合了NetBurst（Pentium 4）的功能性，與Banias（Pentium M）的低耗電，具備更彈性化的架構研展能力與快取容量。另外，全面支援EM64T、VT、LT等功能，只是沒有了HT。

相較於現有的Pentium 4與Xeon，這些處理器的耗電量都低的驚人。以Conroe為例，其耗電量僅有65W，幾乎僅有雙核心Pentium D的一半。Woodcrest時脈將近3GHz，也只有80W。

四核心的Whitefield採用驚人的16MB第二階快取，英特爾並未透露耗電量，但根據其他廠商的文件顯示，最高耗電量僅130W。這對現在採用NetBurst微架構的英特爾處理器而言，是難以想像的低。

令人感到比較意外的是，英特爾並未給新架構一個嶄新的品牌名稱，如同先前的NetBurst，而英特爾在過去的IDF技術議程與學術論文中，都以「Merom」代替。

這也表示了，從Merom開始，英特爾改變產品設計方向，先以低功耗的行動式處理器為發展基礎，再逐步推出桌上型與伺服器版本，意味著降低處理器的耗電量及發熱量，已經成為英特爾技術發展的顯學，效能不見得是最重要的考量。尤其對伺服器市場而言，如何減少因高耗電處理器所導致的巨大電費及空調開銷，將是技術上的重點。更淺的管線，與更大的快取

新微架構最大的特色，就是僅有14階的整數邏輯指令執行管線，以及大型化的共享式快取記憶體。

相較於NetBurst的20階（Willamette，Northwood）與31階（Prescott，CedarMill），新微架構的管線簡直是「淺的可以」，幾乎和十年前的P6微架構相同。不同的是，1995年的P6微架構，在當時是堪稱絕無僅有的深，在今天則是後無來者的淺。

越深的指令管線，意味著更高的耗電量，而且會帶來更高的分支預測錯誤負擔，降低執行效能。這也是英特爾採取淺管線的理由。

不過，淺管線也意味著更低的時脈提升空間，要改善效能，就需要從加寬執行單元寬度著手。新微架構採用改良後的非循序指令執行引擎，可在一個時脈週期內發出（issue）四道指令，明顯強過NetBurst與Banias。

大型化的快取，也是提升效能的常見手段。根據英特爾目前的產品時程表，Merom與Woodcrest的雙核心共用4MB第二階快取，Conroe同時有2MB與4MB的版本，而Whitefield則是非常驚人的16MB。NetBurst與Banias死而不僵

新微架構的誕生，並不代表英特爾就放棄既有微架構產品的研發工作。

在IDF中，早已公布的雙核心Xeon「Paxville」和「Dempsey」之外，英特爾公開預定明年第三季推出、65nm製程的雙核心Xeon MP「Tulsa」，內建了高達16MB的第三階快取，與引用自雙核心Itanium「Montecito」的「Pellston」快取資料可靠性技術。如果沒有意外，Tulsa將是NetBurst微架構的絕響。

另外，英特爾公布第三代Centrino「Napa」，所採用的雙核心Pentium M「Yonah」技術細節。除了微架構上的改進外，Yonah支援不完整的SSE3指令集、VT，以及諸多電源管理技術，只是沒有EM64T。英特爾已經在產品時程表中，制定採用Yonah處理器的超迷你個人電腦平臺規範，也在IDF公開展示樣品。如果不需要64位元，低耗電的Yonah還是具備相當程度的競爭力。藍色巨人的另類觀點

英特爾的策略急轉彎，是否一定就走上正確的方向？並不見得。

對此，IBM似乎就抱持著不同的觀點。以IBM預定明年發表的Power6處理器為例，將採用「Ultra High Frequency」的微架構，據傳時脈可能將高達5GHz之譜。為Sony PS3遊戲機而開發的Cell處理器，初期展示樣品也有著4.6GHz的高時脈。

IBM在去年IEEE HotChips論壇曾表示，如果以「效能/功耗比」的角度而言，他們認為超深管線結合多執行緒架構，會有比較好的結果。

究竟是英特爾的低時脈/多核心方向正確，還是IBM高時脈/多執行緒架構較優，我們也許在明年就會看到答案。文⊙劉人豪