多说说AMD?

不知道你说的是厂家还是它的产品。先说AMD,不提对手国米。

英特尔和AMD的竞争似乎从他们成立之初就注定了。

1968年,英特尔公司成立,随后1969年,AMD公司开始正式营业。两家公司的“斗争”开始了。1971年,Intel开发的4004作为第一个微处理器,打开了微型计算机发展的大门。

1978年,Intel生产了第一款16位微处理器8086,同时Intel还生产了相应的数学协处理器i8087。这两种芯片使用相互兼容的指令集。这些指令集统称为x86指令集,这个指令系统沿用至今。

较早接触计算机的人一定知道,早期的计算机表示法是按照X86指令集定义的,比如286、386、486。当时各公司生产的CPU名称相同,但品牌不同。

在微处理器发展初期,英特尔提出的X86处理器远没有现在的风光。当时IBM和苹果都推出了微处理器产品,架构不同,但性能差距不大。当时英特尔对AMD和Cyrix的态度非常微妙。一方面,他们的产品完全兼容英特尔的产品,对他们的产品在市场上的销量有一定的影响;另一方面,英特尔也在利用这些公司的产品来稳固X86系统的地位。

在Intel和AMD发展的初期,两家公司有着鲜为人知的合作关系,为X86系统地位的确立做出了巨大的贡献。随着286、386的不断推出,尤其是486时代,x86系统已经统治了民用微处理器市场,IBM在服务器市场也只是固守自己的领地,苹果被限制在某些专业领域,保持着自己的独特风格。

这一时期,人们对处理器的品牌概念非常淡漠。那时候消费者只知道自己买的康柏486或者IBM 486,并不关心英特尔或者AMD。英特尔作为标准的提出者,一直是新产品的发起者,在市场份额上一直保持着老大的位置。AMD只能跟在以完全兼容为生存标准的竞争对手后面,更像是一个工厂,只能把低价作为俄罗斯和日本在竞争中的手段,这也是为什么AMD一直觉得自己是一个“性价比”很高的品牌,其实是对低价产品的美化。

被迫改变

1993,值得纪念的一年。这一年,英特尔改变了以往的产品命名方式,为人们认为应该命名为586的产品注册了独立商标——奔腾。这一举动不仅震惊了市场,也给了AMD当头一棒。AMD是时候走一条新路了。

从奔腾开始,英特尔的宣传攻势不断加强。当时,“Intel Inside”的口号已经深入人心。经过两代奔腾II(奔腾2)和奔腾III(奔腾3),英特尔已经成为微处理器市场的霸主。一直与AMD并肩作战的Cyrix在英特尔的强势下无奈与威盛联姻,退出市场竞争。

面对英特尔的奔腾系列处理器,AMD在性能方面已经无法与英特尔竞争,虽然它在产品上一直与K5和K6系列对抗。只有依靠低价,才能在低端市场勉强维持生计,看着英特尔不断扩大市场份额。作为一家科技公司,AMD终于意识到,单纯的价格并不能让自己的产品得到用户的认可,拥有技术才是关键。

1999年,AMD推出了速龙系列处理器,一举赢得了业界和消费者的关注。AMD彻底摆脱了跟随者的地位,成为敢于与英特尔抗衡的挑战者。也是在这一年,Intel放弃了沿用多年的处理器接口规范,AMD第一次没有跟随Intel的变化,一直使用原来的接口规范,这标志着AMD和Intel的竞争进入了技术时代。

新的开始

从Athlon身上,AMD似乎找到了感觉,能和Intel在技术上一较高下,率先进入G时代,无疑是AMD最值得骄傲的事情。在争夺主频期间,不仅对手不敢小觑这个对手,还让消费者认识了AMD。虽然市场份额仍处于绝对劣势,但在多项调查中,AMD已经超越英特尔成为消费者最关注的CPU品牌。

接下来,AMD发起了一系列技术攻势。英特尔推出奔腾4在主频上拉开与AMD的距离后,AMD大力宣传CPU效率的概念,同时也明确了消费者专注主频的消费习惯,为以后的发展打下了良好的基础。

2003年,AMD首次提出64位概念,让英特尔措手不及。当时64位技术仅限于高端服务器处理器产品,64位技术在民用领域实现,使得AMD第一次以技术领导者的身份在竞争中占据主动。当时,英特尔非常确定64位技术进入民用市场至少还需要几年时间,但1年后,面对市场趋势,它不得不匆忙宣布推出64位处理器。

在这场64位的竞争中,AMD在时间和技术上优势明显。可惜天气不好。由于微软比预期推迟了一年半推出支持64位的操作系统,而英特尔的64微处理器也“碰巧”在此时上市,AMD获得了一片叫好声却票房惨淡。幸运的是,AMD可能已经预料到了这一点,它在向后兼容方面的64位技术被用于32位应用程序。

64位没领先的英特尔又在双核处理器上写了一篇文章,比AMD早一个月推出双核产品。AMD已经不是当初那个跟着人走的小公司了。在推出自己的双核产品后,又抛出了真假双核的争论。

更让业界震惊的是,2005年6月底,AMD毅然将英特尔告上法庭,矛头直指其竞争对手垄断行业。暂且不论这场官司的结果如何,AMD的态度已经说明了一切,它不再依靠跟随对手,低价抢占市场。AMD现在要求平等,是站在同一领域的对手。

在法庭外的市场,AMD再次拿起了价格这个利器。在过去的几年里,由于主频竞争发展缓慢,英特尔和AMD之间几乎没有明显的降价竞争。然而,随着双核处理技术的发展,两家公司和行业内的其他竞争对手都提高了生产效率,产品价格再次成为英特尔和AMD争夺市场的主战场。

市场研究机构Mercury Research发布的2005年第一季度x86处理器市场调查报告。结果显示,英特尔仍是该市场的领头羊,占市场份额81.7%,环比下降0.5%,AMD为16.9%,同比上升0.3%。这两个对手都在战斗中成长,似乎AMD还有一点路要走。

产品比较

AMD和英特尔产品线概述

AMD目前的主流产品线按照接口类型可以分为两类,即基于Socket 754接口的低端产品线和基于Socket 939接口的高端产品线;按照处理器的品牌分为Sempron、Athlon 64、Opteron系列,也有双核Athlon 64 X2系列,其中Sempron属于低端产品线,而Athlon 64、Opteron、Athlon 64 X2属于高端产品线。这样,AMD家族中同一品牌的处理器除了接口类型不同之外,也有多种不同的核心,给消费者带来了很多麻烦。可以说AMD现在的产品线非常混乱。相比AMD繁杂的产品线,英特尔的产品线可以说是相当清晰了。目前英特尔主流处理器采用LGA 775接口,根据市场定位可分为低端赛扬D系列、中端奔腾4 5xx系列、高端奔腾4 6xx系列和双核奔腾D系列。除了奔腾D处理器,目前市面上销售的其他处理器都是基于Prescott核,主要是根据主频和二级缓存的不同来划分等级,给消费者一个相当清晰的印象,方便选购。(鉴于目前市场上销售的CPU产品都已经向64位迈进,32位CPU无论是性能还是价格都没有优势,所以我们列出的CPU不包括32位产品。同样,AMD平台的Socket A接口和Intel的Socket 478接口的产品已经在两家公司的停产名单上,而AMD的Athlon 64 FX系列、Intel的Pentium XE/EE系列和服务器领域的产品在市场上不容易买到,所以不在本文的讨论范围内。)

2.AMD和Intel产品线的比较

双核处理器可以说是2005年CPU领域最大的亮点。毕竟X86处理器发展到今天,通过增加分支预测单元、缓存容量、提高频率来提升性能的传统方式似乎已经很难。所以在单核处理器似乎走到尽头的时候,Intel和AMD都推出了自己的双核处理器解决方案:奔腾D和速龙64 X2!

所谓双核处理器,简单来说就是将两个处理器核集成在一个CPU基板上,通过并行总线连接起来。双核其实并不是一个全新的概念,只是CMP(Chip Multi Processors)最基本、最简单、最容易实现的类型。

处理器协作机制:

AMD速龙64 X2

Athlon 64 X2实际上是由Athlon 64演变而来。拥有两个Athlon 64核心,采用独立缓存的设计。两个内核同时拥有各自独立的缓存资源,通过“系统请求接口”(简称SRI),Athlon 64 X2的两个内核之间的合作更加紧密。SRI单元有一条连接到两个二级缓存的高速总线。如果两个内核的缓存数据需要同步,只需要通过SRI单元完成即可。这种设计不仅可以减少CPU资源开销,还可以在不占用内存总线资源的情况下,有效利用内存总线资源。

奔腾D

和Athlon 64 X2一样,奔腾D的两个核心L2缓存是相互隔离的,但没有专门设计的协同接口,只是简单地合并在前端总线中。这种设计的缺点是需要消耗大量的CPU周期。即当一个核的缓存数据发生变化时,必须通过前端总线发送到北桥芯片,再由北桥芯片发送到内存,而另一个核通过北桥读取数据。也就是说奔腾D不能像速龙64 X2一样在CPU内部同步数据,而是需要访问内存进行同步,比速龙64 X2消耗更多的时间。

二级缓存比较:

二级缓存对CPU的处理能力影响很大,这一点从同一家公司产品线的高低端产品上就能明显体现出来。作为数据缓冲区,二级缓存的大小意义重大。缓存越大,能容纳的数据就越多,大大减少了因为总线和内存的速度跟不上CPU的处理速度而造成的CPU资源浪费。

事实上,也证明了更大的缓存意味着一次可以交换更多的可用数据,也可以大大减少缓存错误的发生,加快数据访问,使整体性能更高。

目前AMD的CPU由于制造工艺的原因,在二级缓存的设计上还是比较小的,最高的高端CPU只有2M,很多低端产品也只有512K,这样会给数据处理带来一些不利的影响,尤其是处理的数据量比较大的时候。而英特尔则更注重这方面。比如奔腾D内核集成了2M L2缓存,在数据处理上有很大优势。在高端产品中,它甚至集成了4M的L2缓存,可以说是AMD的N倍。一些实际测试得到的数据也显示,二级缓存较大的Intel得分远高于二级缓存较小的AMD。

内存架构比较:

从Athlon 64开始,AMD就采用了将内存控制器集成到CPU核心的设计。这种设计的好处是可以缩短CPU和内存之间的数据交换周期。以前内存控制器集成在北桥芯片组里,但是集成在CPU内核里。这样CPU就可以不经过北桥直接访问内存,有效提高了处理效率,同时也降低了北桥芯片的设计难度,为主板厂商节省了成本。但是这种设计在提升性能的同时,也带来了一些麻烦。一个是兼容性问题。由于内存控制器集成在内核中,不像北桥芯片兼容性差,给用户选购内存带来了一些不必要的麻烦。

除了内存兼容性差,内存类型的选择也因为核心集成内存控制器而受到很大限制。就目前的内存市场而言,这显然是DDR2一代的转变。到目前为止,Athlon 64只集成了DDR内存控制器。换句话说,现有的Athlon 64不支持DDR2,这不仅限制了性能,也限制了用户的选择。但是,英特尔的CPU不会有这样的麻烦。北桥只要集成相应的内存控制器,就可以轻松选择使用哪种内存,增强了灵活性。

还有一个问题。如果用户使用集成显卡,AMD的设计会影响集成显卡的性能。目前,集成显卡主要使用动态分配内存作为内存。采用AMD平台时,集成在北桥芯片中的显卡核心需要CPU来操作内存,比直接操作内存要长得多。

平台带宽比较:

随着主流双核处理器的到来,以及945和955系列主板的支持,英特尔的前端总线将升级到1066Mhz,并采用最新的DDR2 667内存,I/O带宽将进一步升级到8.5GB/S,内存带宽也将达到10.66GB/S,相比AMD目前的8.0 GB/s (I

功耗比较:

功耗方面,英特尔还是略高于AMD,不过最近有所改善。英特尔推出了Prescott core。由于采用了0.09微米工艺,集成了更多的L2缓冲器,晶体管更薄,导致漏电现象,增加了漏电功耗,晶体管多了带来功耗和发热的增加。为了改善Prescott core处理器的功耗和发热量,英特尔将之前用于移动处理器的EIST(Enhanced Intel Speedstep Technolog)移植到目前主流的Prescott core CPU上,保证有效控制,降低功耗和发热量。

另一方面,AMD加入了Cool 'n' Quiet技术,降低了CPU本身的功耗。其工作原理类似于英特尔的SpeedStep动态调整技术,通过调整倍频等方式降低功耗。

其实Intel的CPU功率比AMD高的主要原因是内部集成的晶体管比AMD的CPU多很多,工作频率也比AMD的CPU高很多,会让它更强大。不过,在即将推出的英特尔CPU架构Conroe中,这个问题将得到有效解决。实际上,Conroe是对目前奔腾M架构的改变,延续了奔腾M的大部分优势,比如功耗更低,低频性能更好等等。可以看出,未来英特尔将把Conroe从移动平台移植到桌面平台,实现统一。

管道对比:

进入P4时代以来,英特尔CPU的流水线水平高于AMD。以前诺斯伍德和威拉米特的流水线是20级,比当时PIII或者速龙XP的流水线差不多翻了一倍,大概是10级。目前市面上Proscott core CPU的流水线是31。很多人会问,流水线为什么要加长?事实上,装配线的长度对主频有相当大的影响。管道越长,频率提升的潜力就越大。如果分支预测失败或高速缓存失败,延迟时间将越长。正因如此,在Netburst架构中,Intel将8级指令获取/解码的流水线分开,而Proscott core有两个这样的8级流水线,所以严格来说,Northwood和Willamette cores有28级流水线,而Proscott有39级流水线,也就是现在的Athlon 64 (Kk)。

相信很多人都意识到了流水线长的缺点,但是了解流水线长有什么好处吗?在NetBurst流水线的内部函数中,每个时钟周期可以处理三个操作数。这和K7/K8是一样的。理论上,NetBurst架构每时钟执行3条指令乘以时钟速度,就是最终性能,可见频率至上是有其理论基础的。如果以此计算性能,K8根本不是NetBurst的对手。然而,影响性能的因素有很多,其中最重要的是分支预测失败、缓存未命中和指令依赖。

这三个问题每个CPU都会遇到,只是各种解决方案和效果有差异。NetBurst天生的长管道既是它最大的优势,也是它最大的劣势。在分支预测失败或高速缓存未命中的情况下,Prescott内核将有39个周期的延迟。这比其他架构的延迟时间长得多。但由于其工作频率高,二级缓存大,一定程度上弥补了NetBurst架构的不足。不过流水线问题在Intel新一代CPU架构Conroe中得到了很好的解决。这样,高容量的缓存和低流水线,结合双核设计,使得未来的英特尔CPU性能更加优秀。

“真假双核”

在推广双核处理器的过程中,我们听到了一些不和谐的音符:AMD标榜自己的双核骁龙和速龙-64 X2只符合真正的双核处理器标准,隐晦地表示英特尔双核处理器只是“双核”,暗示自己是“伪双核”,声称自己的双核是“真双核”。真假双核引发外界争议,给消费者选择带来不便。

AMD认为其双核是“真正的双核”,因为它不是简单地将两个处理器核心集成在一个硅片(或芯片)上。与单核相比,它增加了“系统请求接口(SRI)”和“纵横开关”。按照AMD的说法,他们的作用应该是仲裁两个核心任务,实现核心之间的通信。它们配合集成内存控制器和HyperTransport总线,可以使每个内核拥有独占的I/O带宽,避免资源争用,实现更小的内存延迟,提供更大的扩展空间,让双核轻松扩展成多核。

与其真正的双核相对应,AMD将英特尔双核处理器——奔腾至尊版和奔腾D处理器所采用的双核架构称为“双核”。AMD声称,他们只是将两个完整的处理器内核集成在一起,连接到同一个带宽有限的前端总线上。这种架构必然导致他们两个核心争夺总线资源,影响性能。而且,英特尔的双核架构很难增加更多的处理器核心,因为更多的核心会带来更激烈的总线带宽竞争。

根据前面提到的CMP的概念,笔者认为Intel和AMD的双核处理器及其未来的多核处理器其实都属于CMP架构。至于双核处理器的架构或者标准,业界并没有明确的定义。双核处理器“正宗”纯属AMD的观点,这是文字游戏,有误导消费者之嫌。

目前业界对于双核处理器的架构还没有一个标准或者定义,所以自然没有真假之分。CMP的初衷是在一个处理器上集成多个处理器内核。在这方面,AMD和Intel没什么区别。不能说自己的产品通过集成仲裁等功能就是“真双核”,也没有理由把别人的产品叫做“双核”或者“伪双核”。此外,在不久前AMD举办的“我是双核狂人”活动中,很多玩家指出AMD的双核处理器在面对多任务环境时无法合理分配CPU计算资源,导致运行同一个程序的时间不同,AMD的双核不稳定。从很多媒体的评测中也可以看出,AMD的双核在单程序运行上比Intel处理器更高效,但是在多任务测试上完全落后!

可见真假双核论只是市场的翻版,并不是客观表现。从真正的双核应用来看(双核的发展主要是因为各种程序的同时运行,也就是多个程序同时运行的要求),英特尔的双核更符合多个程序的开发需求。

高性能的基石——英特尔和AMD平台的比较

二、高性能的基石——英特尔与AMD平台的比较

看了上面的介绍,我们可以看到Intel和AMD都提供了丰富的产品,两种处理器在架构上的优劣不能一言以蔽之,也不能单方面说谁的架构更优,因为两者都有各自的优缺点。但无论如何,对于CPU来说,一个产品是否优秀,性能如何,都要有它的平台。接下来,我们来看看两款产品的主流平台。

1.英特尔平台比较文章

在过去的2005年,英特尔处理器在产品规格和规划方面为整个芯片技术的发展做出了巨大贡献,并对用户的最终选择产生了直接影响。首先,虽然LGA775脆弱的接口一度引发争议,但是桌面CPU从Socket 478过渡到LGA 775是不可逆的;其次,处理器的FSB频率再次上调,1066MHz成为新一代处理器的标配;再次,双核CPU的上市引起了不小的轰动,普及只是时间问题。相应的,第一代LGA 775接口芯片组——Intel 915/925系列已经成为过去,945/955系列已经取代成为新的主流。集成了高清音效技术、双通道DDR2内存架构、千兆网卡、SATA2技术、RAID5等一系列过去只有高端主板才有的技术,现在已经成为标准配置。当PCI-E显卡接口成为市场主流后,更多厂商加入市场,英特尔芯片组的垄断局面有所改变。NVIDIA和ATI都推出了相应的产品,功能规格也不逊色。威盛、SIS等台湾厂商也有自己的“特产”,市场空前繁荣。英特尔Intel处理器和英特尔芯片组一直是DIYer的首选。2005年,英特尔遵循其一贯的特点:新产品推出迅速,档次定位明确,新技术运用广泛等等。目前,英特尔的高端台式机芯片组属于955X和975X系列。作为高端产品,955X拥有945系列的主要功能,但抛弃了过时的533MHz FSB。另外支持8GB内存,ECC校验技术,内存加速技术,与主流产品相差甚远。975X是955X的增强版,可以完美支持包括奔腾EE在内的所有英特尔台式机处理器。更重要的是,它支持双PCI-E 8X显卡的并行技术。925X/XE是上一代的高端产品,但由于不支持双核,瞬间失去了人气。

主流市场一直是英特尔的中流砥柱。945系列是巩固这个市场的利器,包括945P/PL/G/GZ型号,供不同需求的用户使用。945系列支持FSB 533-1066处理器,包括赛扬D、奔腾4、奔腾D等。945系列全面转向DDR2,支持英特尔Flex内存技术,可以让不同容量的内存形成双通道模式,提高兼容性。

随着945系列的大量铺货,曾经的主流产品915系列不可避免的被推向低端市场。915系列包括915P/PL/G/GV/GL五个型号,针对不同的用户。不过目前该系列产品不同程度缺货,与945系列相比价格差异不算太大。也有传言说Intel很快就要停产了,所以不建议购买。

英伟达目前英伟达发布的INTEL平台的芯片组有几款,如NF4 SLI IE、NF4 SLI XE、NF4 Ultra等,均以中高端产品出现在市场上,其中NF4 SLI IE率先将AMD平台上的NVIDIA无限风光SLI技术引入Intel平台,使INTEL平台也能实现双显卡运行的模式。更具革命性的是,NF4 SLI IE芯片组在开启双显卡模式的情况下,可以运行在PCI-E 16X+16X的高显示带宽上,性能提升效果更加明显。即使是AMD平台上的NF4 SLI芯片组也已经很难做到这样的技术优势(NF4 SLI只能开PCI-E 8X+8X的带宽),很多缺乏技术授权的英特尔芯片组也无可奈何。

ATI目前ATI在英特尔平台上的主要芯片组是用于英特尔平台系列的镭龙Xpress 200,而支持CrossFire技术的镭龙Xpress 200 CrossFire定位高端。面向英特尔平台的radeon xpress 200主板采用南北桥分离设计,包括RS400、RC400、RC410、RXC410四款产品。北桥集成了X300显示核心,拥有Intel平台几乎所有的主流技术支持,因此兼容性非常强。镭龙Xpress 200 CrossFire在Intel平台上的产品叫做RD400。其基本架构类似RS400,最大的特点是支持ATI的CrossFire显卡并行技术。但是ATI自带的南桥功能有限,很多厂商会采用ULi M1573/1575作为折中。

威盛、SiS威盛、SIS也是Intel平台上颇有资历的老牌芯片组厂商,他们主要为Intel平台提供低端产品。目前威盛在Intel平台上的主要产品是PT880 PRO和PT894,最新的集成显卡产品是P4M890。SiS提供SiS 656/649等产品。2.AMD平台对比文章

随着K7内核退出历史舞台,K8处理器成功完成了转型。同时,Socket 754和Socket 939的平台也是分的——Socket 939定位于主流桌面和入门级服务器市场,Socket 754定位于低端平台。配套芯片组延续了显示核心市场的内斗——NVIDIA和ATI之间的争斗愈演愈烈,加上久经沙场的VIA和SiS,AMD处理器的芯片组市场从未如此热闹。

英伟达

NVIDIA是AMD平台芯片组数量最多的厂商,从集成显示核心的入门级产品到支持显卡并行技术的高端产品都可以找到它的身影。可以说NVIDIA芯片组是AMD平台中占据大部分市场份额的产品,也是很多DIYer眼中AMD处理器的最佳搭档。

目前,英伟达在AMD平台上的芯片组包括NF4-4X、NF4标准版、NF4 Ultra、NF4 SLI和集成图形核心的C51系列。其中NF4-4X主要采用Socket 754接口,针对中低端和入门级用户,主要搭配带有Socket 754接口的Sempron和Athlon 64处理器。NF4 Ultra和NF4 SLI主要采用Socket 939接口,针对中高端用户。这些产品有的用料十足,配置豪华,是硬核玩家的选择。C51系列包括C51G(GeForce 6100)和C51PV(GeForce 6150)两个北桥芯片,配合nForce 410 MCP和nForce 430 MCP两个南桥,为AMD提供集成显示芯片的主板。其集成显示芯片性能不再是鸡肋,紧跟主流显卡的脚步。

天线调谐电感

ATI作为NVIDIA在显卡市场的主要竞争对手,在AMD平台上的作用非常强,但竞争力远低于在显卡市场的竞争力。作为对英伟达SLI技术的回应,ATI推出了Crossfie芯片组与之竞争,其双显卡的并行限制比SLI宽松得多。Crossfie技术与游戏非常兼容,几乎每一款游戏都能从中获得性能提升。但是市面上的Crossfie主板比SLI少得多,ATI在这方面的推广似乎也不够。此外,在低端市场,ATI提供镭龙Xpress 200系列,包括集成显示核心的RS480/482和独立显卡的RX480,支持单PCI-E x16显卡插槽,支持两个以上SATA接口,支持千兆网卡,性能适中。

平台概述

对目前市场上Intel和AMD平台的主要产品进行了简单介绍。我们可以看到AMD处理器目前使用的芯片组大部分都是合作伙伴设计的,比如nVidia、ATI、VIA等。设计出来之后,他们会找其他公司生产。这样一来,AMD在实际的市场运作中就有很多困难,比如平台的整体价格控制无法统一调控,很可能主板的供应量跟不上CPU的市场出货量,或者大于CPU的供应量等等。虽然AMD有自己的平台来匹配自己的产品,但是高昂的成本和不实用的功能只能让它成为评测室里的一道风景。

从另一个角度来看,AMD的主流处理器产品有两个平台,Socket 754和Socket 939,两个平台上的产品针对不同的消费者。