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硬件工程师培训教程（十四）
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来源： 作者：方舟 发布时间：2008-08-14
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二、AM D 公司的新款C P U
1 .D u r on 处理器
D u r on 的研发代号为S p i t f i r e(烈火)，其中文名字叫钻龙。D u r on 一词源于拉丁语“durare ”，意思是“长久”，再加上后缀“-on ”，显然A MD 选择 Duron 作为处理器的名字是因为希望它能为用户的投资价值 延长寿命。当Athlon 终于在高端C PU 领域把I n t el 重重打 了一拳后，2000 年4 月27 日，AMD 宣布正式推出D u r on 作 为其新款廉价处理器的商标，并以此准备在低端市场向 I n t el 发起更大的冲击。
Duron 处理器采用了ThunderBird(雷鸟)处理器的核心， 0.18 μm 铝工艺制造，集成有全速的1 2 8 KB 一级缓存，采 用Socket A 架构并支持200MHz 的前端总线频率，具有增强 了的3DNow!多媒体技术。Duron 处理器的晶体管数目为2500万个，工作电压和电流分别为1 .6 5V 和2 5A 。总功耗为 4 1W，是C e l e r o n Ⅱ 600MHz 处理器的两倍多，因此发 热量较大。正式上市的D u r on 起始主频为600MHz 。目前 已经发布了6 0 0 M Hz 、6 5 0 M Hz 、7 0 0 M Hz 和8 0 0 M Hz 等几种 型号，稍后还会有更高主频的型号上市。由于D u r on 全 部采用A M D T h u n d e r B i r d(雷鸟)处理器的核心，因此具 有全面优于K6 系列的卓越性能，能耗较之原来的K6 系列 大幅降低，三通道的浮点运算处理能力使一直让A MD 倍 感头痛的浮点运算问题得以解决。
从技术角度分析，A M D D u r on 处理器与I n t elC e l e r o n Ⅱ处理器有许多类似之处，但也有着极大的不同。相同的是，这两款低价位的处理器都针 对于需要廉价电脑的商业和家庭用户，而且技术应用也十分相似，都是采用0 .18 μm 的制造工艺， 将全速L2 Cache 集成在Die(CPU 内核)中。不同的是，Duron 处理器的L2 Cache 为64KB，而Celeron Ⅱ则为128KB 。Duron 处理器采用的是ThunderBird(雷鸟)处理器的核心，其L1 Cache 为1 2 8 KB，外 频为100MHz，而Celeron Ⅱ采用的是Coppermine 核心，而且其L1 Cache 为3 2 KB，外频仅为66MHz 。
众所周知，CPU 的二级缓存和内存之间的数据传输率始终是系统运行的瓶颈所在。Duron 内置的128KB
一级缓存从数量上已经是Celeron Ⅱ的4 倍，这样在平时工作中就允许有足够多的数据存放在一级缓 存中，一级缓存的命中率提高了，二级缓存的瓶颈就可以得到有效遏制。从这一点上分析，尽管 Duron 只有64KB 的全速二级缓存，但其性能表现已超过具备1 2 8 KB 全速二级缓存的C e l e r o n Ⅱ。
由于D u r on 与C e l e r o n Ⅱ一样也引入了0 .18 μm 的铝工艺技术制造，能耗降低的好处自然就是 超频性能的提升。
2 .T h u n d e r b i rd 处理器
新款的Thunderbird(雷鸟)处理器和P Ⅲ Coppermine 处理器相比有以下几点区别:首先，在缓存 系统构架方面，Thunderbird 处理器采用的是外置缓存构架，而I n t el 公司一贯采用的是内置缓存构 架。基于内置缓存系统的P Ⅲ Coppermine 处理器在正常工作时，其存储在L1 Cache 中所有的数据都 被复制到L2 Cache 中。
基于外置缓存的Thunderbird 处理器则恰好与内置缓存运作相反，其在工作时不是将L1 Cache 中 的数据复制到L2 Cache 中，L2 Cache 中只是包含了将要写回内存子系统的备份缓存模块。因此，A MD 一直强调其Thunderbird 处理器核心采用了384KB 片内缓存，因为如果Thunderbird 处理器内建了128KB 的L1 Cache 后再加上容量为L1 Cache 一倍的高达256KB 的L2 Cache，累计起来正好384KB 。
其次，虽然Thunderbird 处理器仍采用64 位数据通道，但这种64 位的数据通道比P Ⅲ Coppermine 处理器所采用的256 位数据通道窄得多，而这相差3 /4 的二级缓存数据带宽势必会妨碍Thunderbird 处 理器较之P Ⅲ Coppermine 有更佳的性能表现。第三，Thunderbird 处理器和P Ⅲ Coppermine 处理器 的二级缓存还有一个不同之处在于，T h u n d e r b i rd 处理器内置了16 通道的二级缓存访问，而P Ⅲ Coppermine 处理器仅设置有8 通道二级缓存访问。显而易见，拥有16 通道相对L2 Cache 的Thunderbird
处理器比只带有8 通道相对L2 Cache 的P Ⅲ Coppermine 处理器有着更高的数据命中率。
3 .P a l o m i no 和M o r g a n(摩根马)
Palomino 处理器是AMD 对Intel Pentium 4 处理器的回应，而且很有意思的是发布的时候它居然 被叫做了Athlon 4，此前并无Athlon 2 或Athlon 3 的说法。从设计规划上看它有能力威胁到Intel Pentium Ⅲ处理器的市场份额。这款芯片拥有512KB 全速二级缓存；起始工作频率大约在1 .5 G Hz 上 下;芯片组采用A M D 7 60 、A M D 7 6 0 MP 、V I A K X 2 66 和V I A K T 1 33 。
Morgan 是用来替换AMD Duron 处理器的。这样的升级可以保证A MD 在一个时候只制造一种处理器核心，而不是高端已经升级，低端却仍然保留在过去的水平上，从而降低成本。M o r g an 的关键技 术特征有:64KB 或128KB 全速二级缓存;起始时钟频率900MHz;芯片组:VIA KM133 、KL-133 、SiS 730S 。 这款处理器被期望在2001 年3 季度转而采用0.13 微米的技术加以制造。(AMD 可能会和IBM 有某种 方式的合作，来提升生产力)。这种转换将有助于降低电力消耗和增加核心的时钟速度。
4 .T h o r o u g h b r ed 、A p p a l o o sa 和B a r t on
2 0 01 年年底之前，AMD 将把其第七代处理器过渡到更小、更先进的0.13 微米制作工艺。第一块 0 .13 微米芯片将是P a l o m i no 继承者，代号“T h o r o u g h b r ed ”。目前，A MD 还没有透露有关T h o r- o u g h b r ed 的更多信息。据我们所知，A MD 预计在年底开始限量供货，到2 0 02 年上半年全线生产 Thoroughbred 。既然AMD 以前把2002 年初的奋斗目标定在2GHz，我们就有理由相信Thoroughbred 将 是2GHz 的产品。而M o r g an 的继承者是“A p p a l o o sa ”，AMD 计划以这种0.13 微米的处理器进军经济 型市场。AMD 的规划显示，A p p a l o o sa 将比T h o r o u g h b r ed 稍微晚一点点发布。
A MD 处理器未来的规划中还包括了一个新的面向高性能市场的速龙核心，代号“B a r t on ”。和 Thoroughbred 一样，有关B a r t on 的信息AMD 说得含糊不清，惟一知道的一点是它将运用从IBM 获得
许可的SOI(Silicon-On-Insulator)技术。Barton 将在2 0 02 年下半年某个时候推出，届时，AMD 还
计划推出它的第一个64 位处理器“H a m m er ”。
5 .K8
代码为“SledgeHammer ”(大锤)的K8 处理器是AMD 与Intel Pentium 4 竞争的下一代技术产品。从
AMD 已经公布的资料分析，K8 处理器将不再采用全新的64 位设计，而是重新回到x86-64 的轨道上来(即
增强型的x 8 6 -3 2)，以便与现有的32 位和16 位程序兼容。K8 就是这种设计下的第一款成品。
新一代的K8 芯片尺寸将会进一步缩小，达到1 1 0 mm 2 ，同时可以在一个内核中集成两个处理器并 使之并行工作。K8 处理器将不再采用E V6 总线结构，而是全新的LDT(Lightning Data Transport， 闪电数据传输总线)。它能提供高达6 .4 G B /s 的数据传输率，并且兼容当今的外围设备和输入/输出 装置。A MD 也在开发适用于此总线的API(Application Programming Interfaces，应用程序接口)和插拔接口。第一颗K8 将使用与摩托罗拉共同开发的0 .18 微米铜线互连技术制造， 初始速度为1 G Hz，2 0 01 年正式上市。A MD 如果能成功开发出K8，势必会如愿以偿地 成为x 86 体系的领导者。
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