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有太多的事情值得留念-2004硬件新闻综述

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2004年就要过去，马上就要迎来新的2005年。2004年里，有太多的事情值得我们回忆；有太多的事情值得我们伤感；有太多的事情值得我们留念…… (8392 字)

2004年就要过去，马上就要迎来新的2005年。2004年里，有太多的事情值得我们回忆；有太多的事情值得我们伤感；有太多的事情值得我们留念；有太多的事情值得我们去思考。过去的终究

要过去，但是留在我们心里的，都是永久的纪念。现在，就让我，陪着你，一起回顾属于所有人的2004年。

AMD处理器销量首次超过Intel，连续4季度盈利

AMD从成立的时候起，就与Intel正面交锋，和AMD一起进入中央处理器市场的公司，例如摩托罗拉、Cy等，都已经消声匿迹了。只有AMD公司顽强的活了下来，并且正在茁壮成长！虽然说Intel

在服务器处理器市场和移动处理器市场的占有率依旧远远超过AMD，可是AMD按照正确的发展计划，在一点一点的进步，无论是产品上还是售后服务上，都努力的超越自己。同时AMD也在一点一

点的侵吞着Intel公司的占有率。在4月的最后一周，AMD桌面处理器的销量终于超过了Intel，这是AMD的首次超越，也是从出现CPU到现在的唯一一次的超越。

随着Athlon 64的强势出击，AMD成功扭转了多年亏损的现象。从去年的最后一个季度到现在已经结算的4个季度中，AMD全部盈利！今年第二季度的利润增长率较去年同期，增长了96%！在即将到来的27日

（第四季度结算日），我们有理由相信，AMD将会连续5个季度盈利。

双核心处理器领跑未来

『Intel双核心处理器实物图』

Intel将在2005年末发布双核心的Pentium 4处理器，依然基于Prescott核心。Intel发言人透露，双核心P4将支持超线程技术，安装后目前的操作系统将报告存在4个处理器，大大提升了系统的性能。在架构方面，Intel表示将在最高

端产品中沿用NetBurst架构，而一般的桌面和高性能笔记本双核心处理器将采用P6架构。双核心处理器将慢慢取代单核心处理器，成为处理器领域未来的领跑者。目前我们所知道的Intel未来

处理器的主要规格包括：

　　双核心

　　NetBurst或P6架构

　　平台上兼容Tejas处理器

　　使用Quad Pumped Bus

　　可能使用LGA775接口

　　平台支持双通道DDR II 667内存和PCI-E接口

　　平台支持FB-DIMM
　

『Intel双核心处理器的散热器』

不过，双核心处理器依旧没有解决功耗过高的问题，据悉，Intel双核心处理器的功耗将达到200W！上面的几张图片，就是某国外硬件网站进行双核心处理器试验过程中所使用的散热系统。

在今年6月的时候，AMD完成了第一块双核心Opteron处理器的设计并开始以这种内核下单试生产。虽然预计第一块双核心CPU要等

到2005年年中才会上市，但双核心的下单依然是AMD在微处理器发展史上一个里程碑式的进步。

仔细观察图片你会发现，主要的运算和控制单元在内核的左半边，而二级缓存和128位内存接口则处于内核的右半边。现在我们来看看0.09微米工艺的双核心Opteron处理器的内核。尽管AMD并

没有对双核心实现方式的细节进行解说，但看上去第一块双核心Opteron处理器是基于将两块Opteron的内核相互连接，然后整合在一个内核里。这意味着每个核心都能拥有自己独立的二级缓

存。这样的整合方式很不错。DDR内存接口环绕在二级缓存的周围，这意味着从表面上看两个核心都能拥有独享的128位内存接口；两个内存控制器能否同时启用则是另外一个问题，不过如果

两个内存控制器能够同时启用，我们就会有很多可以拿来讨论的内容了。

『Opteron处理器核心图片』

『双核心处理器构造图片，请参照文字和上张图片仔细观看』

如果双核心Opteron处理器确实有两个内存控制器，那么双核心Opteron处理器的针脚数肯定会增加，这样新的双核心Opteron处理

器就和现在的CPU插座不兼容。鉴于AMD一直主张新出产的CPU尽可能兼容之前的CPU插座，所以他们很可能只启用一半内存控制器，从而提供采用Socket 940插座的双核心Opteron。AMD并没有给出如何实现启用一半内存控制器细节上的确切信息，不过已经有了一些可选的方案。

『双核心的Opteron处理器样品』

AMD还提到了他们最终将Opteron服务器的配置信息用平台所支持CPU插座的数量来定义，并放弃之前按CPU数量定义的方式。举一

个例子，一个单CPU插座的Opteron服务器既可以是一路也可以是两路，这取决于服务器采用的Opteron是单核心还是双核心。

『AMD Roadmap』

埃及”、“意大利”和“丹麦”分别是0.09微米工艺双核心版本的Opteron 800，200和100系列的代号。我们推测他们是与采用0.09工艺单核心的“雅典”、“特洛伊”和“维纳斯”(你应该记得在之前的roadmap中，这三者是当前Opteron的。09微米工艺的版本，主

要架构并无任何变化)相对应的双核心版本。同现在一样，AMD还将提供全功耗和低功耗两种版本的双核心Opteron。双核心的Opteron将在2005年年中上市，然后双核心的Athlon FX将在2005年下半年上市。期待AMD能在2006年提供AMD64产品线中其他种类的双核心CPU。

从技术的角度来看，双核心处理器已经可以应用于桌面台式机领域了。处理器的性能足够强劲，足以满足大多数用户的需要。而且，现在这个时段，包括VIA、MotoRola、Sun等公司，均在研

发最新的双核心处理器，可见各个公司对双核心处理器的重视程度。但是，双核心处理器也有很多问题的存在。

『UltraSPARC IV+是Sun为高端电脑产品设计制造的双核心处理器，架构上和未来AMD以及Intel双核心处理器的架构相似。但是，Sun公司的双核心处理的缓存是非常大的，拥有2MB L2 Cache和32MB的L3 Cache，采用90nm制造工艺制造，目前的产品频率为1.8GHz，并且支持Chip Multithreading。』

功耗问题：目前单核心处理器的发热量已经足够高了，并且暂时还没有找到很好的办法解决。无论是Intel还是AMD，其0.09微米制造工艺都不够成熟，而且是一种过渡式的制造工艺，根本用

提高制造工艺的方法来降低功耗，反而因为栅栏之间漏电越来越严重，导致处理器的功耗提高。Intel和AMD目前都在开发更为先进的0.065微米制造工艺，希望能很好解决处理器的功耗问题。

成本问题：无可否认，双核心处理器的性能是非常高，而且在使用Intel的HT技术以后，可以被系统认做4颗处理器单元。但知情人士透露说，未来双核心处理器的成本是目前单核心处理器的

2.5～4倍。并且，如果使用双核心处理器以后，用户的主板芯片组也同样需要更换。这些可能是普通消费者无法接受的，也许日后还会出现双核心处理器和单核心处理器并存的局面。font>

nVIDIA VS ATi，高端显卡龙虎斗

图形显示芯片高度复杂化后，让ATi和nVIDIA两家公司的开发工作变得越来越复杂。在2003年里，每12个月推出一代全新的图形芯

片的承诺，无论是ATi还是nVIDIA都没有实现。这就让我们对nVIDIA的NV40和ATi的R420图形显示核心充满了期待。

『ATi和nVIDIA的两大美女：Ruby和Nalu』

NV30图形核心在设计上的一些瑕疵，让nVIDIA尝到“落败”的味道。只是NV35图形核心的及时跟进，让nVIDIA在高端市场上挽回了一些颜面，但NV3x架构基础上的一些“硬伤”依然无法治愈。所以，nVIDIA迫切需要全新架构的产品来重振高端市场。并且，nVIDIA不能在容许自己的产品和对手竞争时，遭遇“三连败”。NV40就是在这种情况下应运而生，由于NV3x图形核心在高端市场上的不利局面，才使得nVIDIA更坚定了用NV40图形核心夺回“性能之王”宝座的信念，假若NV40再次全面落后于ATi的R4XX图形显示核心，nVIDIA则可能会陷入非常不利的境地。

nVIDIA的设计团队为了在开发时间上抢先，所以采取了更为科学的交替开发的模式，这种模式让nVIDIA并没有在前代产品不利的

情况下，没有出现越输越多的情况。nVIDIA应该在一年之前就在Roadmap上描绘了NV40图形显示核心的开发计划。nVIDIA的努力获得了肯定，NV40在发布时间领先于竞争对手ATi的R420图形显

示核心，当然，这样也有不利的地方——ATi有足够的时间，根据NV40的情况，调整自己的R420图形核心。

ATi则凭借R300/R350/R360取得的大幅度领先优势，在高端市场“如鱼得水”。并且，ATi同时在高端产品性能超强的基础上，推出了很多中低端的显卡，慢慢的在侵吞nVIDIA的市场份额。我们知道，高端依然是带动中、低端的源动力，因此

ATi对于R4xx一代产品的开发也格外重视，在开发的过程中，ATi将原定在2003年秋发布的R400取消，转而改为2004年发布R420。因为在R3xx上打下的良好基础，ArtX的工作时间相对宽松许多，但是他们的连续工作，为ATi的下一代产品赢取了更多的优势，而相信在这个时候，nVIDIA的设计小组还正在为NV3X进行架构修

补工作。

如果用语言来概述R420和NV40图形芯片，估计只能用“怪兽”这个词来形容。因为二者的确太强了。

『ATi Radeon X800 XT和nVIDIA GeForce 6800Ultra性能参数对比』

『ATi Radeon X800 XT & nVIDIA GeForce 6800Ultra』

又到升级换代时

2004年6月21日，Intel在北京发布了最新的i915/i925芯片组。这两款芯片组的登场，象征着这十年以来个人计算机平台的最大的架构转换已经开始：从针脚式的Socket 478向触点/触须式的Socket T的CPU插座转换，从全新DDR II内存的应用，从High Definition Audio音频技术到ICH6W无线南桥，每一处改变都给人们描绘了未来计算机的设计、发展规划。尤其是革命性的PCI-Express总线的引入，更是将取代使用10多年的PCI和9年的AGP总线规格，完

全解决了困扰当今个人电脑架构已久的带宽问题，将计算机技术带入了一个新的纪元。

『Intel i915G芯片组架构图』

『Aopen i915G芯片组主板』

在LGA 775接口出现以前，Intel的Pentium4处理器均是使用针脚和主板上的处理器插槽和主板连接的。LGA 775接口处理器则可以不使用针脚和主板连接，那么LGA 775接口处理器是如何和主板连接的呢？LGA是一种全新的CPU与主板的连接规范,接口采用775个触点，相对于传统的478针脚连接，这种变革可以有效克服针脚接触造成的信号干扰，并且完全

避免了因为针脚的弯曲导致的处理器损坏。

从目前来看，Socekt T与Socket 478仅仅是处理器与主板的接触方式改变而已。但是Intel的用意远非于此，触点数目的增多为即将到来的64bit时代打下了基础。实际上Prescott核心的Pentium 4已经集成了64bit技术，但Intel并没有向桌面用户开放，而从刚刚发布的64bit Xeon来看，0.09微米制造工艺的Prescott核心Xeon则已经打开了集成的64bit技术，桌面处理器支持64bit技术也仅仅是时间问题。64bit数据处理和传输则需要处理器拥有更多的针脚与系统总

线连接，目前的Socket 478已经不能很好的满足。而如果仍然使用针脚连接方式，针脚数目大量增加的话，处理器基板面积必将增大，这样其也需要在主板的PCB上占据更大的面积。

『Socket 478接口处理器』

『LGA 775接口处理器』

『主板上的LGA 775触须接口』

我们知道，LGA775接口的处理器，取消了针脚，取而代之的是一个个排列整齐的金属圆形触点。所以，处理器必须使用一个固定装置固定在主板插槽上，以完全接触插槽上的具有弹性的触须

。但主板上的插槽，和LGA775处理器上的金属触点相对应，这些触须柔软并且富有弹性。这些触须很容易弄断，绝对禁止用手去触摸，如果不小心弄断一根，那么整个主板就会报废。即使没

有弄断也可能会导致短路，从而烧毁处理器！正因为这个原因，LGA 775套装的损坏率高达20％！对此，Intel也没有任何办法，只能够提醒用户小心安装。

处理器的发展同样带动着内存的发展，在DDR内存所能提供的带宽再次不能满足处理器大流量数据交换的需要时，DDR II内存登上了历史的舞台。DDR II采用了包括4位预读取技术、内置信号终结器、Posted CAS降低信号冲突在内的新技术。虽然因为内存延迟的提高使得DDR II目前的性能还没有与DDR400拉开差距，但未来随着DDR I内存频率的提高，必然将取代DDR内存。并且，Intel吸取了前几年的教训，除了高端的i925芯片组以外，i915系列芯片组，将支持

DDR内存和DDR II内存，这样就给了厂商选择的余地，用户也可以视自己的经济状况选择适合自己的i915芯片组主板。

『Samsung DDR II内存』

DDR II的引脚数量增加到了240pin，不过DDR II内存PCB的大小和DDR I完全相同，所以DDR II的金手指排列更加紧密。另外DDR II的规格要求不再使用TSOP封装方式，FBGA封装是DDR II的官方选择，FBGA属于BGA体系（Ball Grid Array，球栅阵列封装），BGA封装拥有芯片安装容易、电气性能更好、信号传输延迟低、允许高频运作、散热性卓越等许多优点。

从个人电脑体系建立之初，体系就开始引用“总线”这一概念。总线在PC中就像连通两个大城市之间的唯一高速公路，无论两座城市之间有多少条普通公路，如果希望从一座城市到达另一座

城市，这条高速公路则是必经之路。正是因为如此，每当总线的更新换代，也带来的系统总体性能的性能的提升。

在2001年的IDF论坛上，Intel就提出了第三代总线技术构架的概念3GIO。3GIO的开发目的，就是为了取代目前系统中的所存在的

一些总线技术，PCI，AGP等，而3GIO并不像AGP总线一样，仅供显卡使用，其它的设备也能很好使用。而类似于高速Raid设备，也能从3GIO获益不少。很快的，3GIO就得到了越来越来业内厂商

承认和加盟，一年后，3GIO其正式更名为PCI-Express。经过了几年的研发，PCI-Express总线在今年正式进入市场。

『PCI-Express总线连接示意图』

『总线频率对比』

PCI-Express通过全串行界面、支持点对点模式、低电压信号强、8b/10b 内置时钟发生器、高带宽等特点，PCI-Express x16标准以其4GB/s的峰值带宽将AGP 8x标准的2.1GB/s的带宽远远抛在后面，成为了最新一代图形显示卡接口的不二选择。

令人失望——Intel新一代整合图形核心

从i915G整合主板开始，Intel整合图形核心的有所改变，不再使用Extreme Graphics，而是将新型整合图新核心称为Intel Graphics Media Accelerator 900，也就是我们所简称的GMA 900。GMA的中文含义为图形多媒体加速器，不仅仅是因为Intel GMA 900在3D运算上有所加强，同时，GMA 900在多媒体视频处理上也改进了不少。

『i915G芯片组的北桥芯片集成了GMA 900图形核心』

Intel GMA 900在基本性能参数上又了大幅度的提升：GMA 900是第一款支持DirectX 9.0的整合图形核心，正是因为提供了对于DirectX 9.0的支持，使得游戏画面质量有了显著的提升，并且，GMA 900已经可以提供对Sharder Model 2.0的支持。另外，GMA 900的频率也提升了不少，达到了333MHz，而上一代整合图形核心的Extreme Graphics 2的频率只有266MHz。

Intel GMA 900号称集成了4条象素渲染管线，实际上，GMA 900只有1条象素渲染管线，但是这条渲染管线可以同时处理4个象素点。不过，Intel GMA 900虽然提供了对DirectX 9.0的支持，但却没有提供对T&L和光影处理的硬件支持。在独立显卡中，显示核心里集成了顶点渲染引擎，�美创砣⑻宓亩サ阈畔ⅲ贕MA 900中，这些三维立体顶点信息依旧要依靠处理器来完成。不过，Intel给出的解释是：处理器有足够的性能来处理这些信息，但这势必会造成处理器占有率升高，导致系统整体性能下降。font>

相对于独立显卡，集成显卡和系统主存之间的数据交换要慢很多。在目前整合图形核心数据交换的方式基本无法改变的前提下，Intel开发出了ZRT3技术（Zone Rendering Technology 3，第三代区块渲染技术），期待提升渲染引擎的效率，以加强整个图形引擎的性能。

在常规的图形渲染方式下，图形显示芯片总是会遵循几何处理、顶点处理、材质填充……的步骤进行，每个像素都是经过很多繁琐步骤处理，才最终通过帧缓存显示在屏幕上的。而由于程序

和游戏场景的复杂度增加，画面总是会出现前后像素重叠的情况发生，而这样必定会造成无效的渲染，造成系统资源的浪费。对于这个问题，主流的独立显卡都提供了类似的智能渲染技术来

解决，比如ATi的Z-buffer和nVIDIA的Ultra-Shadow，而Intel则通过ZRT3技术来实现。

『常规渲染方式』

『ZRT3渲染方式』

Intel将CPU处理完顶点数据之后、显示输出之前的渲染，集成为了一个整体，不再按流程逐步运算，而是按整体运算，这个整体就是“区块”。在渲染之前，图形核心会将所有的数据分割成

一个一个区块，然后根据实际的显示结果，选择其中有效的数据进行渲染。ZRT3技术最大的好处就是：显卡会按照物体的可见顺序来处理，并且区块帧缓冲和Z缓冲技术可以减小内存总线交换

大数据块的压力。

我们知道，目前整合图形核心的数据交换都通过系统的主内存来实现，因此究竟分配多少主内存给整合图形核心，一直是芯片组厂商所关注的一个问题。由于系统的主内存不是一个常量，会

根据系统的配置改变。因此，分配多少给图形核心，才能够达到最优配置，并且能够让整合图形核心的性能达到颠峰。如果分配的主内存过少，在进行3D图形处理的时候，性能必然会降低；

但是如果分配过多，就会造成资源的浪费，直接导致系统性能的下降。所以，现在需要一种可以自动检测系统主内存大小、并且自动分配系统内存给整合图形显示核心的技术，毕竟，反复进

入BIOS设置过于繁琐。Intel的DVMT内存分配技术便应运而生。

DVMT内存分配技术，到现在已经是DVMT 3.0了，这项技术最早使用应用在i810主板上。举例来说，如果仅仅是浏览网页，系统将只会提供1MB的主内存给整合图形核心，如果系统检测到整合图形核心的工作量突然增加（例如用户开

始运行游戏），则会分配给整合图形芯片更多的主内存作为数据交换的场所。

现在这个技术已经发展到了3.0。DVMT（动态显存技术）是基于UMA（Unified Memory Architecture，统一内存架构）的观念，通过分配适宜的主内存给整合图形芯片，以达到图形性能和系统性能的最佳平衡。DVMT技术可以保证内存的使用效率最高，它同时能保证帧缓存或者

主内存的容量，而且具有归还功能：如果系统检测到，整合图形核心工作量下降，即可会将多余的主内存归还系统，以达到完全利用的目的。

总体来说，GMA900整合图形芯片性能的确比865G提高了不少，但它仍然是面对办公用户的产品，画面效果的缺失以及速度的相对缓慢仍然对低端显卡构不成致命的威胁。在技术参数上，GMA

900似乎很美：DirectX9的支持、4渲染管线、333MHz的核心频率让我们以为它会杀死nVIDIA和ATi的低端显卡，但事实上没有想象中的那样。GMA 900图形核心仍然不是完整支持DirectX9特效的显卡，尤其是DirectX9引以为豪的PS2.0，它甚至在《古墓丽影：黑暗天使》中不能支持PS效果，其它的游戏兼容性也是十分的差，在很多流行

的DirectX9或DirectX8游戏中不能进入或出现严重的花屏错误！也许，GMA900只是让我们空欢喜一场而已。

Voodoo SLi重现江湖——nVIDIA SLi技术

长期以来，无论是nVIDIA还是图形卡用户，都在始终不懈地寻找各种方式来提升图形子系统的性能。而通过在一套向一台

显示器输出的系统中配置多颗GPU来实现灵活伸缩性，是最大限度提高图形子系统性能和降低成本的方法之一，这就是SLi技术。3DFX在N年前就已经被当今的显卡业巨头nVIDIA收购，这之中自

然包括3DFX的所有技术。据说3DFX的工程师在GeForce 6系列显卡的开发过程中，做了大量的工作。

nVIDIA SLi（可灵活伸缩连接接口）技术是一种以灵活伸缩的方式实现图形子系统的提升。nVIDIA SLI充分利用了PCI-Express总线4GB/s的带宽，并在图形核心和媒体通信处理器内采用了新技术。而这些新技术互相融合，给用户带来的是了令人震撼的PC图形子系统性能。nVIDIA SLi功能，最多可以为用户提供两倍于单图形卡的性能！

『nVIDIA SLi功能实现方式』

『SLi主板』

在用户使用单显卡的时候，系统没有任何变化；而在用户希望使用SLi模式双显卡的时候，则只需将两块显卡连通，并在主板上插上一个随主板赠送的可编程卡，就可以将两个显卡插槽全部转

换为PCI-Express x8标准。

『可编程卡』

『显卡连通装置』

『显卡连接完毕』

但在这里我们不得不给nVIDIA SLi技术的浇点冷水：首先是功耗问题，大家知道一块NV45的功耗已经不低，以前nVIDIA推荐的官

方电源是以400W为准的，那么两块NV45 SLI的话功耗将达到多少呢？其次，具有双PCI-Express插口的主板，目前仅有一款Intel的Tumwater型号，而这款是支持双Xeon处理器的工作站级别的显卡，它仅支持Xeon处理器，显然这对于

一般用户是一个不太现实的梦想。

无论如何正如Epric的人所说的那样，如果将来NV45变得很便宜，那么你可以花最少的代价又不用淘汰你显卡的前提下提升接近一倍的游戏性能。但现在看来nVIDIA SLI离我们广大民众在时间和解决方案上还是有一段距离的。
　

Valve做好事，《半条命2》白条终兑现

经过漫长的等待，游戏迷们期待已久的《半条命2》终于发布了。其实早在2003年9月30日，Valve就透露要发布这款游戏，而在随后Radeon 9800XT/Radeon 9600XT两款显卡都搭配《半条命2》正式版销售，以刺激市场。而经历了源代码泄漏风波后，《半条命2》的发布时间一再延期。好在Valve终于在今年拿出了《半条命2》这款游戏，而所有

Radeon 9800XT/9600XT用户手里的游戏”白条“也可以兑现了，只是需要邮递到加拿大的ATi总部才能够兑换《半条命2》。