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Pentium 4 处理器与英特尔奔腾(Pentium)四代的区别 来源:与非网•作者:与非网• 2020-08-11 11:36 • 次阅读 • 个评论

有的的处理器消失了。

而有的处理器设计公司倒闭了。

当高通、海思与联发科为首的 IC 公司在移动处理器领域积极拥抱 5 纳米工艺,桌面 PC 市场的“宿敌”英特尔与 AMD 齐头并进,在性能与制造工艺等方面的竞争进入白热化。光鲜背后也不全是精彩,而所谓成绩,从某种程度而言,不过是不断试错,站在前人肩膀的结果。

本期与非网《趣科技》奉上史上最差的处理器提名名单,最差标准并非简单吐槽,而是对设备运行甚至企业商务造成致命打击。此外,该主题也并非提倡审“差”而否定先进。相反,或许你能从以下失败案例中,了解巨头诸如英特尔等如何从一片狼藉中走来,并获得风险规避与设计调优的思考。

英特尔安腾(Itanium)处理器

生于 2001 年,卒于 2019 年 1 月 30 日。

采用 Itanium 架构(后称为 IA-64),作为英特尔 64 位处理器家族中的一员,立志取代 X86 架构,并在服务器与超算领域有所作为,也曾部署于惠普等服务器中,但最终定格在 Kittson 节点——Itanium 家族的最后一款处理器产品。

入选理由:

该处理器是推进软件定义 / 优化硬件的先驱。在处理器运行代码前,指令调用与执行等所有任务均由编译器决定。换言之,编译器自动判别依赖关系并产生指令包,每个包内的指令不存在依赖关系,所以指令集一旦公布,后续更改的难度与成本很高。

例如:每个 VLIW 指令包含有三个 RISC 指令,如果若干年后做出了能并行执行六个指令的芯片,那它能同时执行两个 VLIW 指令吗?所有程序需重新编译才能完全发挥芯片设计的理论效能。

更麻烦的问题是 Cache,Itanium 将可以并发的程序指令捆在单个包中,如果所需要的变量还在内存里,处理器则无法运行,只能等从内存数据搬到 Cache 中。所以,Itanium 的执行效率不会好于乱序执行的处理器。

英特尔奔腾(PenTIum)四代

生于 2000 年 11 月 20 日,卒于 2008 年 8 月 8 日。

搭载 NetBurst 架构的单核处理器,可部署于桌面 PC、笔电及入门级服务器。代号为 Prescott 的处理器是该系列第二款产品,采用 90 纳米制程工艺,此前系列产品代号为 Willamette(180 纳米)。

入选理由:

PenTIum 4 处理器在初代 Willamette 基础上,增加近一倍的晶体管。与此同时,制程工艺也从 180 缩小为 90 纳米,而密集分布的晶体管导致其不堪重负,耗电量巨大的同时,存在漏电风险。

此外,PenTIum 4 脱离了原有的架构演变路线,拥有超长的流水线,比上一代架构的单核性能出现了倒退,为了弥补单核性能的倒退,拼命拉高频率并为此配备更大的缓存。因此,其与同家族的双核处理器 Smithfield 并称为性能最弱的英特尔桌面处理器。

AMD 推土机(Bulldozer)FX

首发自 2011 年 3 月,卒于 2017 年 3 月 1 日。

采用 AMD Bulldozer 微架构,被称为 AMD 首块 8 核桌面电脑处理器,由 GlobalFoundries 代工生产。AMD 以此对标英特尔的桌面电脑处理器核心 Sandy Bridge 和 Ivy Bridge。2017 年,FX 处理器架构被 Zen 取代,并以代号“锐龙”继续与英特尔的交锋。

入选理由:

AMD 发布 Bulldozer,并计划重用 FX 实现“复兴”,但其实在 CPU 上已无法追上英特尔,只能通过差异化 CMT 来实现大吞吐,但对目前的应用场景并不适合,再加上 TLB 问题,FX8150 很失败,缝缝补补后发布 FX8350 与 FX9570,但是和竞品存在差距且功耗又大。

不管从市场还是性能表现等各个角度来讲,推土机架构都不算成功,甚至可以说直接影响 AMD 在处理器市场口碑,以至于如今 AMD 也不敢启用曾经象征最高性能处理器的 FX 后缀,毕竟 FX 很容易让人联想到推土机系列处理器。

Cyrix 6x86

首发于 1996 年,是 Cyrix 公司设计的第六代 32 位处理器,不同于英特尔与 AMD 对 X86 架构的调整与定制,该处理器仍采用初始版本的 X86 架构。由 IBM 以及 SGS-Thomson(如今的 STMicroelectronics)代工生产。后因 IP 等因素影响,未成功迈入千禧年。

入选理由:

从整数编码来看,Cyrix 6x86 运行能力领先于英特尔 PenTIum 处理器,但是 FPU(Float Point Unit,浮点运算单元)表现不佳。当 Cyrix 6x86 被植入 Socket 7 主板后,出现明显的性能不稳等状况。

此外,Cyrix 6x86 系列芯片落地后,存在导致设备过热的问题,PR166(133MHZ)甚至有可能要日常降频到 PR150(120MHZ)才能正常使用。后期 Cyrix 推出 6x86L,对发热和功耗进行改进,但浮点性能依然欠佳,与英特尔和 AMD 差距越来越大,再之后的 6x86MX/MII 均不具备竞争力。

德州仪器 TMS9900

首发于 1976 年,是电子半导体历史上首块商用的 16 位单芯片微处理器,被广泛应用于德州仪器代号为 TI-99/4 以及 TI-99A 的家庭电脑中。时任德州仪器副总裁的 Walden C. Rhines 曾试图说服 IBM 在个人电脑中使用 TMS9900,但 IBM 最终选择搭载英特尔 8088。败走个人电脑市场后,德州仪器将重心转移至 TMS320 处理器。

入选理由:

上世纪 70 年代,TMS9900 对标英特尔 8088,后者是 20 位处理器,领先于德州仪器的 16 位,直接导致在与主存交换数据传输的速率差距。另外,德州仪器未开发 TM9900 的配套外围芯片,实际运行时与 8 位外围芯片配合,造成处理器崩溃。

TMS9900 所采用的结构与其他德州仪器产品相比,只是采用 16 位的逻辑地址空间,在其他架构方面与八位的微处理器几乎相同。德州仪器并没有开发一个全新的体系架构,这在当时是无法解决的问题。

Qualcomm Snapdragon 810

首发于 2015 年,采用四核 Cortex-A57 与 Adreno 430 GPU,并搭载台积电 20 纳米制程工艺,是高通首款使用 big.LITTLE 技术(为适当作业分配恰当的处理器)芯片,但是被 ExtremeTech 专利作家 Joel Hruska 称为高通最不满意的高端 SoC 芯片。

入选理由:

包括 HTC One M9 与 LG G Flex 2 等搭载 Snapdragon 810 的手机出现明显过热,以及运行速度放缓问题。同时,采用相同架构(Cortex A53 与 A57)的三星 Exynos 7420 处理器,在运行至最高主频速率时,运行流畅度远胜于 Snapdragon 810。

高通 810 的失败同时,也带来了移动终端市场分水岭:三星凭 Exynos 7420 成为硬件之王,而 HTC、索尼、摩托罗拉终退出一线;国内华为凭 950 赶上第一梯队;小米 5 被 810 推迟发布接近 12 个月, 销量被华为超越。

写在最后

其实不过短短几十年的时间,处理器市场玩家的腥风血雨反复就在昨天,而幸存下来的依然还是英特尔与 AMD(PC 端),以及高通与三星(移动端)。

好在如今海思与联发科加入战局,而龙芯与君正等国产 PC 处理器厂商也在试图破局,下一个 10 年,或者 20 年,回首总结时,史上最差处理器又会“花落谁家”?
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面向4K/VR作为推进PC市场的下一个重大举措,英特尔在周二发布了第七代酷睿家族处理器。新一代处理器采用英特尔最先进制程工艺生产,将是最新一代消费级PC的旗舰微处理器。搭载最新英特尔处理器的新款笔记本电脑将从92016-08-31 15:42:471238电子芯闻早报:英特尔更强i7-6950X重出江湖今日芯语 关于英特尔处理器,今年大家知道更多的是,英特尔发布了第六代处理器Skylake系列,i7-6700K和i5-6600K两款先行,随后陆续有i7、i5、i3以及Pentium系列剩余2015-11-16 09:02:11672英特尔计划明年推出8核Haswell处理器6月18日科技网站VR-Zone报道称,英特尔计划于2014年下半年推出8核Haswell台式机处理器。作为英特尔第四代“酷睿”处理器,Haswell与目前高端Ivy Bridge处理器相比,性能提高50%以上。2013-06-19 10:14:13810英特尔发布面向智能系统的第四代英特尔酷睿处理器系列第四代英特尔®酷睿™处理器系列对显卡功能进行了重大升级,并改进了计算性能和能耗。这些升级将有助于为互联、托管和安全的智能系统带来机会。新的技术平台极适于高性能、低功耗的智能系统设计,而这种智能系统主要用于零售、工业、媒体服务器、医疗和数字监控环境。2013-06-04 22:34:10820英特尔发布面向智能系统的第四代英特尔酷睿处理器系列第四代英特尔®酷睿™处理器系列对显卡功能进行了重大升级,并改进了计算性能和能耗。这些升级将有助于为互联、托管和安全的智能系统带来机会。新的技术平台极适于高性能、低功耗的智能系统设计,而这种智能系统主要用于零售、工业、媒体服务器、医疗和数字监控环境。2013-06-04 15:33:47471英特尔正式推出第四代酷睿Haswell处理器目前,英特尔正式宣布推出第四代Haswell酷睿处理器。全新的Haswell处理器将更好地解决目前业界计算性能与低功耗难题。2013-06-03 10:21:29845英特尔新一代处理器Haswell 续航能力提高50%英特尔上周四发表声明表示,与Ivy Bridge处理器相比,新一代Haswell处理器节能方面表现出色,续航能力将提高近50%。2013-05-27 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