英特爾處理器全面走向雙核心及多核心

處理器時程表就此穩定？還是走向更大混亂的開始？

雙核心處理器的首度公開，堪稱本屆IDF最受矚目的焦點，英特爾也正式對IBM和AMD步步進逼的動作做出了回應。現在，我們就來檢視英特爾所發表的雙核心處理器，並且分析英特爾新版的處理器時程表以及後繼影響。本屆IDF所公布的雙核心處理器

英特爾在去年秋季IDF已經宣示，所有處理器產品線將逐步走向雙核心及多核心架構，而本屆IDF則一口氣公布了三款雙核心處理器，涵蓋了高階伺服器、桌上型及行動式運算平臺。不過，值得注意的是，英特爾並未發表雙核心Xeon處理器，意味著其時程有所延誤。面對著已經公開展示的AMD雙核心Opteron，這實在不是什麼好消息。

雙核心Itanium「Montecito」

英特爾在過去一直不斷對外宣示，要推出超過十億電晶體的處理器以「捍衛摩爾定律」，而Montecito就是英特爾帶給全世界的答案－17億2千萬電晶體，這是Prescott的十五倍、以及IBM Power5的六倍之多。在電晶體數目的競賽中，藉由Montecito，英特爾一口氣取得遙遙領先的地位。

Montecito以現有的Itanium 2核心為基礎，採用90nm製程生產，兩個核心個別擁有16kB第一階指令快取、16kB第一階資料快取、1MB第二階指令快取、256kB第二階資料快取，以及高達12MB的第三階快取，總計26.5MB，結合部分作為損壞備援之用的快取容量，實際上超過27MB。為了維持大型化第三階快取記憶體的資料可靠性，英特爾導入了Pellston技術，可以在存取快取記憶體時，驗證cache-line內的資料，如果發生錯誤就將其關閉。事實上，大型化快取記憶體一直都是英特爾的技術研發重點，Paul Otellini在開幕主題演講時，也提及快取記憶體的重要性，並讓其與5Ts並列。

為了改善處理器執行單元利用率，英特爾修改Itanium 2核心以支援粗質多執行緒（Coarse-Grained Multi-Threading），為此略為增加了2%的晶粒面積，每個核心在邏輯上視為兩個處理器，所以每顆Montecito等同於四個處理器。本屆IDF的開幕主題演講中，英特爾採用SGI Altix四路處理器伺服器系統現場實機展示Montecito，在Windows Server 2003的工作管理員下，可以看到16個處理器的運作狀態。另外，由於Montecito的系統匯流排、腳位以及封裝皆與Itanium 2相同，所以可以在現有的系統上進行升級。

配合虛擬伺服器的發展，針對虛擬機器而發展的硬體功能已經成為伺服器處理器的顯學，近期最有名的例子就是IBM Power5所支援的微分割區（Micro Partitioning LPAR），而AMD也正在發展代號Pacifica的虛擬機器技術。英特爾本次公布了在春季IDF所提及的Silvervale技術，透過延伸現有Itanium系統PAL（Processor Abstraction Layer）以及EFI功能，以提供虛擬機器的支援。

由於先前IBM Power5的驚人表現，Montecito將肩負著奪回高階處理器技術優勢的重責大任。不過，Montecito要到明年第三季才會上市，屆時將面對著IBM更新型的Power5+，而IBM首款多核心的Power6更將在2006年推出。所以，除了處理器之外，英特爾勢必得尋求更多的優勢，如系統平臺的開放性及更低的建置成本，以加速Itanium平臺的普及。日前Sun表示，已經將Solaris移植至Itanium上，如果可以英特爾可以爭取到Sun的支持，對於Itanium的發展，不啻是相當有效的強心針。

雙核心桌上型處理器「Smithfield」

英特爾在七月底公布的處理器時程表中，首度證實明年第二季末將發售代號Smithfield的雙核心桌上型處理器。由於Smithfield預計將是英特爾首款上市的雙核心處理器，所以按常理判斷，現在應早有測試樣品。本屆IDF的數位家庭主題演講中，英特爾公開該處理器的實機展示，雖然並未證實其型號，不過該處理器採用LGA775腳位以及915晶片組平臺，可以確信這就是Smithfield。

以目前的資料判斷，Smithfield應延續現有的Prescott核心，而非如部分媒體先前的推測、改用Pentium M核心。考量開發所需要的時間，這是相當合理的，英特爾取消Pentium 4 7××編號，外界也普遍相信這是保留給Smithfield之用。不過，如果真的採用雙Prescott核心，其巨大的晶粒面積、高耗電及高發熱量，將是對英特爾的嚴苛挑戰。

雙核心行動式處理器「Yonah」

英特爾在新一代Centrino平臺「Napa」中，將採用代號Yonah的雙核心行動式處理器，採用65nm製程生產，預計在2006年推出。從公布的晶粒照片判斷，兩個核心各自擁有1MB的第二階快取，將採用動態關閉第二個核心的方式達成省電的效果。Yonah支援La Grande和Vanderpool，並未支援EM64T和Hyper-Threading。基於降低耗電量的考量，不支援Hyper-Threading相當合理，但是在英特爾x86處理器全面導入EM64T的趨勢下，不支援EM64T就讓人起疑。對於這個疑問，英特爾表示，64位元主要的價值在於超過4GB的定址空間，而行動運算平臺並沒有大容量主記憶體的需求。不過，基於Prescott的「前科」，我們有充分的理由相信，Yonah極有可能支援EM64T卻備而不用。更新後的英特爾處理器時程表

英特爾也更新了伺服器處理器時程表，除了已知的首款EM64T Xeon MP「Cranford」、內建2MB第二階快取的Xeon DP「Irwindale」和雙核心Xeon MP「Tulsa」，65nm製程的Montecito「Montvale」和多核心Xeon MP「Whitefield」的存在亦得到了證實。值得注意的是，由於Montvale夾在雙核心的Montecito和多核心的Tukwila之間，意味著Tukwila將有延期至2007年的可能性。另外，根據國外媒體報導，Whitefield將有可能採用Pentium M系列核心，而且英特爾也將整合Tukwila和Whitefield的系統晶片組，以降低系統構建成本，意味著Itanium和Xeon平臺將走向整合之路。

雖然英特爾並未更新桌上型及行動式處理器時程表，但這不代表英特爾就沒有未來的計畫。自從Pentium 4和Pentium M之後分道揚鑣的桌上型及行動式處理器，在2007年將合而為一。原先英特爾預定Yonah之後的Merom處理器，已經轉為一個全新微架構的代碼，換言之，未來就將以核心數目作為區隔兩個市場的方式。軟體授權問題暫時無解

由於雙核心及多核心處理器的技術趨勢，昔日按照處理器數目的企業軟體計費方式（Per-Processor Licensing），將為這些採用新處理器的系統帶來更高的軟體使用成本。那麼，英特爾和AMD的看法呢？英特爾企業平臺事業群副總裁兼總經理Abhi Talwalker在IDF對此表示，英特爾所關注的是「如何讓處理器效能穩定的成長」。AMD微處理器企業運算產品事業群資深產品經理Jonathan Seckler則認為，他們「希望軟體廠商以後都能以Per-Socket的方式來授權」。

簡而言之，就是雙方都對此無能為力就對了，因為他們只是處理器廠商，管不著那些軟體公司。當然，我們不知道英特爾和AMD會不會對眾家軟體廠商進行「道德勸說」，以改變現有的軟體授權方式。不過，這勢必需要一段時間的折衝及磨合。如果這問題不解決，將會嚴重影響多核心及雙核心處理器的進展，尤其是最迫切需要的伺服器市場。英特爾處理器時程表的亂象將會結束嗎？

英特爾自從90nm製程遭遇諸多困難以來，處理器時程表就呈現極度不穩定的狀態，一直東改西改，從Prescott和Dothan的多災多難、Nocona 3.8/4GHz的臨時喊停、Irwindale和Cranford的陸續出現、Potomac和Madison 9M均延期一季且降低時脈、加上中途亂入Smithfield等等，就算是不關心處理器市場的人，也都可以感受到英特爾目前的窘境。如果處理器時程表不穩定，將會牽動著諸多產品的進程，後繼影響不言可喻。英特爾是否可以穩住陣腳，順利的推出這些雙核心處理器，在明年讓整個處理器時程整個穩定下來，將是整個市場關注的焦點。文⊙劉人豪