65nm春风来 Intel双核家族全面解析

　　引言：

　　长江后浪推前浪，可以说处理器的发展速度是相当惊人的，自Intel在美国2005年4月18日发布第一款双内核处理器Pentium Extreme Edition 840之后，到现在已经将近一年的时间了，在这一年的时间里Intel双核家族共发布了9款产品，从2.8GHz主频一直到3.46GHz；从90纳米技术转制到65纳米技术；从800MHz前端总线到1066前端总线，这一切都在发生微妙的变化，人类的探索是永无止境的，今天我们将要给大家介绍Intel双核处理器这个家族中的主要成员：

　　第一颗双核处理器诞生：

　　为了纪念摩尔定律出现40周年，英特尔在国东部时间4月19日发布首款双内核处理器——Pentium Extreme Edition 840，它的每一个核心主频均为3.2GHz，每个内核还具有1MB容量的二级缓存，售价最初被定位在999美元。

(Intel Pentium Extreme Edition logo)

　　全新的命名规则：英特尔也去掉了在以往用型号和数字编码组合命名CPU的方法，新一代的双核心Pentium 4叫做Pentium D，同时还会有一个由8开头的型号，根据主频的不同分为Pentium D820、Pentium D830、Pentium D840等几款产品。此外还有一个根据新的Smithfield核心而来的Pentium Extreme Edition（我们称为至尊版）的处理器，其二者间的差异只是Pentium Extreme Edition会启动Hyper Threading技术，处理器的前端总线提高到1066MHz。

(双核心PD840 EE工程样本)

　　技术仍然有待发展：起初英特尔决定让每一个核心采用1MB的L2高速缓存，因为整个4MB的L2高速缓存会占据90奈米制程的Smithfield裸晶的三分之一的面积，这样算下来Pentium D或EE处理器的裸晶面积为206平方厘米，一共有2.3亿个晶体管。在频率上，受到制程工艺的影响，双核处理器是无法达到14x 266 MHz = 3.72 GHz的高主频，在今年65纳米工艺成熟时，这个瓶颈将被打破。

（双核心840EE背面）

（内部核心蓝图）

　　从上面的图片看上去，这款双核处理器看起来可以像两个90纳米制程拥有1MB二级缓存的Pentium 4 Prescott处理器的组合，这颗CPU集成了2.3亿的晶体管，两颗核心可以共享6.4GB的带宽，每一个核心都提供了一个1MB的二级缓存，这样整块CPU就拥有2MB二级缓存。

（双核流程图示）

　　双核心自己内部彼此的沟通是透过一个特殊的总线接口，也就是说，对彼此的L2高速缓存的实际存取可以透过此一接口，或是也可以依赖前端总线（front side bus）；此外，所有的Smithfield核心为主的产品都支持诸如XD bit、英特尔64位延伸模块（EM64T）及可以将2.8GHz等较快处理器降低时脉速度，以及有较低效能需求的加强SpeedStep（Enhanced SpeedStep）等功能。