除了SPARC、x86和x64,还有什么?各自的技术有什么特点?

市场的竞争是残酷的,优胜劣汰是必然的发展方向。目前在台式机CPU市场,英特尔、AMD、威盛已经形成三足鼎立之势。随着Transmeta涉足笔记本CPU市场,Intel和AMD也雄心勃勃地将触角伸向高端服务器市场,服务器和笔记本CPU市场的竞争更加激烈。服务器处理器几乎都是RISC(精简指令集)架构,用于高端工作站或服务器。根据市场分析机构IDC的报告,2000年美国服务器市场Sun排名第一,IBM排名第二,Compaq排名第三。随着Intel和AMD对这个暴利市场的介入,高端服务器市场形成了百花齐放、百家争鸣的新格局。让我们来了解一下这些真实的服务器CPU。1.Compaq Digital Alpha Alpha处理器最初是DEC公司的产品,后来被Compaq分类,Compaq与Digital合并。Alpha最早出现在1992市场,领先其他RISC处理器厂商两三年。Alpha推出时,当时的个人电脑正从386时代向486时代转移。其实Alpha最大的特点就是时钟速度的领先。比如1995推出的300MHz Alpha 21164就是当时最快的CPU。Alpha 21164是Alpha的第二代处理器。它有两个版本,一个是原来的21164,另一个是去掉部分缓存的21164PC,希望进攻更低端的市场。另外,1998开头,DEC公布了第三代Alpha 21264。Alpha可以运行在UNIX、OpenVMS和Windows NT上,这是Alpha和其他几款RISC处理器的区别。康柏数字Alpha未来将开发Alpha 21364和EV8处理器。二、SGI MIPS MIPS处理器是RISC架构的鼻祖。收购MIPS后,SGI将MIPS处理器分为两次市场进攻:一方面强调高性能,继续向高端方向发展;另一方面以高产量为主,转向市场巨大的嵌入式和消费电子产品领域。事实上,SGI只负责处理器的R&D和设计,产品的生产和销售由其他半导体厂商授权。目前最高端的MIPS处理器是R10000,用于SGI的全系列产品,包括单处理器的O2工作站和128处理器的Origin高端服务器。SGI擅长图形操作,拥有强大的系统I/O和内存总线。MIPS处理器不是单纯强调时钟频率,而是注重整体性能的提升。SGI MIPS处理器主要运行在自己的64位操作系统IRIX(与UNIX同家族的操作系统)上;另外,MIPS也作为一些掌上电脑的处理器,所以也可以在Windows CE上运行。为了继续在高端市场站稳脚跟,SGI不得不全力以赴开发更先进的MIPS处理器,包括R12000和R14000。三、SUN SUN是世界上第一家将RISC体系结构量产的厂商。为了推动成为行业标准并增加全球供应来源,SUN还授权几家半导体工厂生产自己的芯片。SPARC性能优越,价格昂贵,是UNIX上公认的佼佼者。早期的RISC处理器也是32位的,直到六年多前Alpha的诞生,RISC才被推到64位。就SUN的SPARC来说,它的64位处理器是1995的SPARC-v9架构,产品叫超SPARC。目前最高端的SPARC产品是64位超SPARC III,采用了Uptime Bus技术。超SPARC III的工作频率为900MHz、750MHz和600MHz。与之前的UltraSPARC II相比,UltraSPARC III运行程序的速度提高了一倍。近年来,英特尔进军高端市场的企图显而易见。一些拥有RISC处理器的厂商已经逐渐向英特尔的IA-64方向发展,而SUN仍然坚持开发自己的超SPARC处理器,成为阻止英特尔入侵的中流砥柱。Sun今年还将推出基于MAJC架构的1.2GHz Ultra Space 4处理器,这将是Sun在高端服务器市场竞争中的希望。四、惠普PA-RISC惠普也有自己的RISC处理器,叫做PA-RISC(precision architecture RISC)。PA-RISC出现在1986。当时,惠普是世界上第一家将系统架构从CISC完全转移到RISC的电脑厂商,随后惠普成为市场第一。目前PA-RISC处理器的版本是PA-8200,主要用于惠普企业服务器(如最高端的HP9000系列)。继PA-8200之后,惠普还将推出PA-8500和PA-8700处理器。惠普PA-RISC将Alpha作为性能的主要对手,例如PA-8500的对手锁定Alpha-21264。惠普在产品上采取双向平行策略。为了使这两种芯片都能在计算机上使用,公司开发了PA-RISC 8700和IA-64处理器。IA-64结合了x86和RISC架构。x86来自英特尔自己的架构,RISC部分是惠普的PA-RISC架构。5.IBM PowerPC虽然RISC这个术语是由伯克利大学的Patterson教授在20世纪80年代初首先创造并使用的,但后来它成为了一个通用术语。事实上,RISC的真正开创者是蓝色巨人IBM,它在70年代悄悄推出了它的实验计划。IBM在1975年启动了一个801项目,希望设计一种新的计算机架构。然而,801项目并没有成功推出产品。然而,IBM的另一条与801并行的开发路线在80年代中期成为了美国项目,这个项目成功开发出了一种新的架构产品,即1990中出现的Power架构,IBM在此基础上构建了RS6000处理器和工作站产品。1991年,IBM推出第二代Power架构,与摩托罗拉、苹果***组成“PowerPC”联盟,开发新的PowerPC处理器架构。这个PowerPC架构基于IBM的Power架构。1992年,IBM发布了第一款PowerPC处理器PowerPC-601,这是一款32位RISC架构的处理器。苹果随即改变架构,采用PowerPC-601作为新一代Mac电脑的核心处理器。随后,IBM相继发布了603和604系列的PowerPC处理器,最新版本为PowerPC 750(G3实际上是PowerPC 750的商标)和740系列。此外,新一代64位Power 4(G4)处理器也已推出。不及物动词英特尔安腾英特尔公司于3月29日公布了采用IA-64架构的英特尔安腾(安腾)的软硬件开发状况。安腾最早的芯片(所谓的第一片硅)是1999年8月份加工的,8月底IDF上进行了Windows和Linux的启动演示,但进展不能称之为顺利。几经延期出货,英特尔最终决定在2001年6月30日前推出搭载安腾的服务器和工作站。基于服务器和工作站的英特尔安腾处理器超越竞争对手RISC处理器的关键是使用创新的合并功能epic(显式并行指令计算)。IA-64的体系结构基于EPIC(显式并行指令计算机)。EPIC的性能优于RISC和CISC,堪比一个拥有智能编辑器的大型处理源,它清楚地告知处理器并行指令。测试结果表明,安腾已经超过了单个RISC处理器的速度。英特尔表示,当安腾正式投产时,其工作计算频率可以达到每秒20亿次,比Sun Ultra SPARC III快十倍。除了安腾处理器,新一代IA-64架构麦金利处理器也将亮相。七、AMD大锤处理器由于英特尔和IBM的战略联盟,提前卡在了64位处理器和高端服务器市场。这个策略迫使AMD更加努力。AMD准备发布下一代x86-64架构大锤处理器。AMD的64位处理器将面向服务器和高端应用。AMD准备发布两种大锤处理器:面向1~2 CPU服务器的ClawHammer芯片和面向3~4 CPU服务器的大锤芯片。AMD打算用它们来与英特尔的安腾竞争。AMD计划在2002年第一季度推出ClawHammer和SledgeHammer处理器的工业样品,并在同年第二季度投入量产。如果AMD这两款芯片的研发和生产都比较顺利的话,AMD将可以在从台式电脑到笔记本电脑再到企业服务器的所有市场上与英特尔一争高下。