英特尔再发威：Dothan处理器到底有多强

　　简介

　　过去的一年对于INTEL来说可谓是多事之秋，也是硕果累累之秋。我们所说的硕果累累并不是指Pentium 4(Prescott核心)处理器的发布，虽然它的发布对于INTEL来说同样是一个重要的里程碑。如果大家还有印象的话，应该不会忘记INTEL在2003年Centrino(迅驰)平台发布时所带来的轰动效应。随之而来的是“真正移动生活方式”的口号响遍世界的每个角落。Centrino平台的幕后英雄，也就是其最核心的部分——被INTEL所称之为秘密武器的Pentium-M处理器(开发代号为Banias)，它使INTEL基于Centrino平台的笔记本产品销量一路攀升，INTEL公司也因此赚取了大量的美元。 Pentium-M处理器体积虽小，但却能够在超低的能耗下发挥出强大的性能。Pentium-M处理器再搭配上Intel 855芯片组和Intel PRO/Wireless无线网络模块(也就是完整的Centrino平台)，使用户终于可以抛开电源和网线的束缚，从此享受自由自在的无线移动生活。

　　INTEL对Centrino平台的市场炒作和似乎不惜一切金钱的宣传方案使Centrino这个概念迅速走红。一大批笔记本生产厂商都垂涎于这块巨大的市场蛋糕，纷纷表示全面支持IINTEL的Centrino计划，同时迫不及待的推出自己基于Centrino平台的笔记本产品，企图在激烈的市场竞争中分一杯羹。(当然，INTEL Centrino标签所使用的醒目和柔和的颜色似乎也为其推广起了推波助澜之作用。)好象就在一夜之间，Centrino笔记本就占据了全球的每个角落，从大型的电脑超市到私人的笔记本销售店，你都可以看到一行行排列得整整齐齐的Centrino笔记本。

　　Intel Banias核心Pentium-M处理器的推出无疑是十分成功的，但科技进步的神奇就在于它永远不会因为满足于一个优秀的产品而裹足不前，INTEL同样不例外。科技的发展和软件的越来越先进意味着人类永远要跟上时代的步伐。目前的Pentium-M处理器已经发展到1.7GHz，并使用了130纳米制程技术，性能十分强劲，在相对低频率的情况下能提供和桌面型处理器相当的性能，在某些情况下甚至还让这些桌面型处理器俯首称臣。随着未来应用软件的日益庞大，对处理器的速度要求越来越高，更先进的核心封装方式被提到了议事日程。INTEL目前已经发布了采用Dothan核心的最新的Pentium-M处理器，它使用了90纳米制程技术，Acer的TravelMate 8000笔记本就是搭载了这款处理器的最新产品。此外，原来越多的笔记本厂商也加入Dothan的行列，采用Dothan核心的Pentium-M处理器越来越风行起来。

图为Acer TravelMate 8000

　　Dothan核心Pentium-M处理器全接触

　　INTEL本来是打算在今年的2月4日发布这款Dothan核心Pentium-M处理器的，但由于在电路方面出现了一些问题，使发布计划不得不推迟。幸好这个电路问题只影响到产品的批量生产，而对处理器的性能方面并没造成大的影响。

图为Dothan是Intel第一款采用90纳米技术的移动处理器

　　Dothan是Intel第一款采用90纳米技术的移动处理器。而在桌面领域，第一款采用同种制造技术的处理器就是不久前发布的Prescott P4。这个技术使得核心里的每个晶体管只有90纳米大小，小小的核心上一共集成了多达1.4亿个晶体管。如果想对其大小有个感性的认识，可以想象一下一根头发的直径，是不是已经觉得很小了呢？但这样小的直径足够容纳1000个晶体管，你一定会惊讶于工程师们的巧夺天工。

图为Dothan也是第一款采用300mm晶片的处理器

　　Dothan也是第一款采用300mm晶片的处理器，和以前的200mm晶片相比，300mm可以可以制作出多将近一倍的CPU。由于其他成本都差不多，因此这种技术为Intel带来的好处是显而易见的。同时，这也是Intel第一款采用张力硅(strained silicon)技术的移动芯片。在张力硅中，由于原子在晶格中的间距更大，因此当电子通过晶格时受到的阻抗会更低。这使得晶体管处理速度提高了35%。同时也意味着Dothan在频率上的发展不可限量。虽然数字并不代表频率，但晶体管速度越高，意味着处理器频率会越快。目前，Pentium M 735的频率为1.7GHz，745频率为1.8GHz，而755则为2GHz。它们的价格也是一路升高，千片出货价735为$294，745为$423，而755高达 $637。

图为130纳米工艺的Pentium M与90纳米工艺的Dothan

　　从另一方面讲，90纳米技术使得芯片的制造周期有所延长。不过更小的晶体管也意味着更小的芯片、更快的速度和更低的功耗。Dothan处理器内部集成了1.4亿个晶体管，比130纳米工艺的Pentium M所集成的0.77亿个晶体管多了将近一倍，而多出来的晶体管几乎全用在了2MB Level2缓存上。在频率方面，目前Dothan的最高频率为2GHz，而130纳米的Pentium M最高频率只能到1.7GHz。再说说功耗，Dothan的热量设计功率(TDP)只有21瓦，比上一代产品的24.5瓦的功率低了10%。同时，虽然增加了将近一倍的晶体管，但Dothan的面积只比上一代的Pentium M大了1平方毫米。由于从130纳米过渡到90纳米工艺，使得Intel在Dothan内集成的晶体管从0.77亿上升到1.4亿，而面积则只增加了1平方毫米，其中增加的大部分晶体管都用在了2MB二级缓存上。

　　Banias与Dothan参数对比：

	Banias	Dothan
制造工艺	130nm (0.13 micron)	90nm (0.09 micron)
晶体管数量	77 million	140 million
核心面积	83 mm2	87 mm2
前端总线	400MHz	400MHz
一级缓存（数据＋指令）	32KB + 32KB	32KB + 32KB
二级缓存	1MB full-speed	2MB full-speed
三级缓存	-	-
时钟增效器	9 - 17x	11x - 20x and beyond
时钟频率	900MHz - 1.7GHz	1.1GHz - 2.0GHz
电压	1.004V - 1.484V	1.004V - 1.34V
处理器型号	Banias Pentium-M	Dothan Pentium-M

　　据Intel表示，Dothan架构上有两点调整。不过从以前的情况看，Intel公布的文档不会包含全部功能，因此我们也期待Dothan能集成LeGrande安全系统、超线程，以及其他令人兴奋的功能。而Intel公布的两点改进分别是增强型寄存器访问管理器以及增强型数据预测。我们都知道，IA-32架构遗留下来的问题是大多数32位处理器的寄存器都可以分成4个8位寄存器或者2个16位寄存器，而增强型寄存器访问管理器的作用就是在这些模式转换时提供更低的消耗。而增强型数据预测功能则在数据读取到二级缓存过程中提供更好的命中率，如果处理器可以较少的重复从内存中读取数据到缓存，则同样可以降低处理器功耗。