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英特尔晶体管设计持续创新 延伸摩尔定律并提升运算效能

- 2007-11-14 以 Cliff Lin
来源 : Intel – 关键词 : Intel, Extreme, QX9650

英特尔公司今日宣布推出16款服务器与高阶个人计算机用处理器,这些芯片运用了新晶体管技术,以降低影响未来计算机创新步伐的漏电 (electricity leaks) 问题。除了提升计算机效能与节约电源之外,这些新处理器完全不使用不利于环保的铅金属,并将于2008年停止采用卤素 (halogen) 材料。

英特尔创办人之一的戈登摩尔 (Gordon Moore) 认为,这些产品代表了四十年来最重要的晶体管设计里程碑,它们是第一批采用以铪 (Hafnium) 为基础的 High-k (Hi-k) 金属闸极材质的处理器,其内部含有数亿个晶体管。这些 Intel® Core™ 2 Extreme 处理器 与 Xeon® 处理器也率先采用英特尔的45奈米(nm) 制程,进一步提升效能并降低耗电量。

由于新处理器这两项功能上长足的进步,使英特尔得以持续提供更快速、更省电的处理器,对环保更有利。这些突破也让英特尔设计出较前一代产品尺寸减少25% 的新产品,亦比先前产品的成本效益更高 – 可于明年迎向微型移动装置 (ultra mobile) 与消费电子产品「系统单芯片」 (system on chip) 的相关商机。

英特尔总裁暨执行长欧德宁 (Paul Otellini) 表示:「英特尔团队的出众才智、物理研究与设计能力投入解决业界最艰巨的挑战令人赞叹,我在此恭贺英特尔团队这项突破性的成就。最棒的是,此一重大成就搭配英特尔领先业界的架构,意味着更快速、外型更轻巧、电池续航力更长与电源效率更佳的计算机即将出现。英特尔的目标为提供新类型计算机给消费者,以更小、更便于携带的尺寸提供丰富的网络经验。」

新 45奈米(1奈米为10亿分之一公尺)处理器的晶体管密度几达先前65奈米芯片的两倍,因此四核心处理器内具有高达 8 亿 2 千万个晶体管,全数采用了英特尔的新晶体管技术。

新款高阶桌上型计算机处理器

Intel Core 2 Extreme QX9650 四核心处理器为全球首款45奈米Hi-k材质桌上型计算机处理器,提供了更多游戏玩家与媒体工作者所追求的刺激感。其强化功能包括更大的 L2 高速缓存 (cache) 与支持全新 Intel® SSE4 媒体指令集(media instructions),可将桌上型计算机的效能提升到新的极致水平。

Crytek 研发经理 Douglas Binks 博士指出:「我们的目标之一是为《末日之战Crysis》游戏提供终极的完美品质,藉由最新硬件发挥出令人兴奋的游戏效能。透过新 45奈米 Intel Core 2 Extreme 处理器,我们运用多核心技术,以不同核心分别支持物理、粒子效果与音效处理,有助于 Crysis 创造惊人的游戏体验。」

45奈米服务器系列处理器 创下世界纪录的速度

英特尔宣布推出 15 款新服务器双核心与四核心 45奈米 Hi-k材质的 Intel Xeon 处理器。其中12 款四核心处理器的时脉从 2GHz 到3.20GHz,前端总线 (FSB) 时脉高达 1600 MHz,高速缓存大小为 12MB。三款新双核心芯片的时脉高达 3.40GHz,FSB达 1600MHz,高速缓存为 6MB。

45奈米Hi-k 材质Intel Xeon 处理器与使用 Intel® 5000 芯片组系列的服务器平台兼容。此外,英特尔也推出三款支持 45奈米处理器的新平台解决方案,包括:

  • 以 Intel® 5400 芯片组为基础的平台(代号为Stoakley),针对高效能运算 (high-performance computing, HPC) 等高频宽需求应用所设计。
  • 以 Intel 5100 Memory Controller Hub 芯片组与 Intel ICH-9R 输入/输出控制器为基础的平台(代号为Cranberry Lake)。这些针对成本最佳化的解决方案支持单或双路处理器,也运用原生 (native) DDR2 内存以降低耗电量。
  • 以 Intel 3200 芯片组为基础的平台(代号为Garlow),针对单处理器入门级服务器所设计。

45奈米 Hi-k 四核心 Intel Xeon 5400 系列处理器在主要业界标准的标竿测试下,刷新数项世界记录。一台 HP Proliant DL380 G5 服务器创下新 TPC-C 纪录,成绩为273,666 tpmC;也创下 SAP-SD 纪录,成绩为 2449 SD 使用者。一台执行BEA JRockit JVM 的Dell PowerEdge 2950 服务器则打破 SPECjbb 2005 纪录,成绩为 303130 BOPS。Dell亦在VMWare ESX Server执行测试,在 6组虚拟机器 (tile) 测试下的VMmark 标竿成绩为8.47,创下新虚拟化效能记录。而Fujitsu-Siemens 也以138 分的佳绩,创下 SPECint_rate2006 新纪录。

此外,以 5400 系列芯片组为基础,并采用 1600 MHz FSB 的平台也在高效能运算与频宽密集标竿方面创下世界纪录,包括测量浮点输出处理能力 (floating point throughput) 效能的 SPECfp_rate2006 标竿。其它主要 HPC 标竿新纪录包括Fluent、LS-Dyna、SPECOMP2001与Abaqus。这些与其它效能标竿的详细系统与测试信息请参考www.intel.com/performance/server/xeon/summary.htm

英特尔的 45奈米 Hi-k 材质Xeon 处理器也延续了该公司的每瓦平均效能 (performance per watt) 领导地位,较上一代四核心 Xeon 5300 系列处理器 (Quad-Core Xeon 5300 Series) 提升达 38%。

从 65奈米转换到 45奈米牵涉到的不仅只是缩小现有的芯片设计,新处理器尚包括额外功能:例如新Intel® Streaming SIMD Extensions 4 (SSE4) 指令集,其 47 种新指令可加快高画质视讯编码与相片处理,亦可加速主要 HPC 和企业应用程序的处理速度。支持 SSE 4 指令集的软件供货商包括Adobe、微软和赛门铁克 (Symantec)。

提升处理器效能的额外架构功能包括:

  • 更强化的 Intel® 虚拟化技术 (Intel® Virtualization Technology) – 虚拟机器转换 (进入/离开) 时间平均改善达 25% 至75%。以上乃透过硬件达成,不需修改软件。
  • 更迅速的除法运算 –几乎所有应用程序都会用到除法运算。新的快速除法单元使用更快速的新除法技术 Radix 16,速度较先前一代几乎快上一倍。提升除法指令速度可增加计算机效能。
  • 独特的 Super Shuffle Engine – 透过更宽的 128 位 shuffle 单元,大幅改善类似 shuffle 作业的 SSE相关指令。本功能可提升数字内容创造、影像、视讯与高效能运算的效能。

45奈米 Hi-k 材质Intel Xeon 处理器的每千颗量购单价从177到1,279美元,视型号、速度、功能与数量而定。45奈米Hi-k 材质Intel Core 2 Extreme QX9650 四核心处理器的每千颗量购单价为 999 美元。部分新处理器已开始供货,但某些款式将在45天内出货,视型号而定。详细资料请参考 http://www.intel.com/pressroom/kits/45nm


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