序:从“工业革命故乡”曼彻斯特(Manchester)到“玻璃之都”托莱多(Toledo)再到“王城”温莎(Windsor),90nm SOI制程工艺的AMD桌面级双核心处理器发布至今已经走过了20个月的历程。虽然K8微体系结构和90nm SOI制程工艺的组合已经足够出色,但是Intel酷睿2系列双核心处理器的横空出世还是使得AMD感受到了空前的压力,而65nm制程工艺对于桌面级处理器来说也已经是大势所趋。因此在精彩的2006年即将结束的时候,AMD终于迈出了这极具历史意义的一步……

● 从温莎到布里斯班 AMD跨入65nm新时代

  布里斯班(Brisbane),一个令人神往的地方。它不但是昆士兰州的首府,也是澳大利亚的第三大城市,更是享有着“考拉之都”的美誉。而它,也正是AMD首批65nm SOI制程工艺桌面级双核心处理器的命名代号。
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在经过将近一年的等待之后 它终于来了

  2006年12月05日,全球领先的微处理器解决方案供应商AMD(超威半导体)正式发布了基于65nm SOI制程工艺、核心代号为“Brisbane”的新一代Athlon 64 X2双核心处理器,这也标志着AMD公司所出品的处理器产品将正式跨入65nm时代,这一重大转移将于2007中期全面完成。
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65nm AMD Athlon 64 X2 5000+处理器实物

  首批发布的AMD 65nm Athlon 64 X2双核心处理器共有四款,P-Rating值由高到低分别为:5000+、4800+、4400+和4000+,我们本次所要测试的这颗65nm AMD Athlon 64 X2 5000+双核心处理器是其中最为高端的一款。

● Intel早于AMD引入65nm事出有因

  2005年12月27日,Intel正式发布了首款基于65nm制程工艺制造的桌面级处理器——Pentium Extreme Edition 955,正式吹响了向65nm时代进军的号角。因此从严格意义上讲,AMD首款65nm制程工艺处理器“布里斯班”较之其竞争对手足足晚了将近一年的时间。在这段时间内,AMD已经将桌面级处理器的接口类型由Socket 754/939成功转型为Socket AM2,而Intel更是推出了划时代的酷睿2系列。不过,自身接口类型的转变和竞争对手新款产品的问世仍然没能使得AMD向65nm制程工艺过渡,这究竟是为什么呢?
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在Pentium EE955身上 Intel完成了由90nm到65nm的转变

  众所周知,在Intel NetBrush微体系结构下,无论是代号为Prescott的单核心Pentium 4,还是代号为Smithfield的双核心Pentium D 800系列,相对较高的发热量和较大的功耗始终是其最大的弊端,因此Intel更需要通过先进的制程技术去缓解上述不利因素。即便如此,CedarMill核心的Pentium 4和Presler核心的Pentium D 900系列仍然没能使用户改变对NetBrush微体系结构处理器的旧有印象,而直到采用Core微体系结构、Conroe核心的新一代双核心处理器问世之后,这种情况才得到了彻底的改变。
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优秀的K8架构和SOI技术将90nm制程工艺发挥到极致

  反观AMD处理器,90nm制程工艺在这一平台中之所以拥有如此长久的生命周期,除了K8微体系结构优秀的设计功不可没之外,SOI技术也在其中发挥了极为重要的作用,而这也是我们通常在描述AMD处理器的制程工艺时要用到“90nm SOI”的原因。SOI(silicon-on-insulator)是由蓝色巨人IBM所研发的一项硅/绝缘膜结构技术,通过它,可以制造出性能高而功耗低的半导体,而这也正是AMD K8微体系结构90nm制程工艺处理器的优势所在。

● 两升三降所带来的连锁效应

  K8微体系结构和90nm SOI制程工艺的组合已经相当出色,而“Energy Efficient”低功耗版本的产品更是能够将性能强大的Athlon 64 X2双核心处理器控制在65W这个相对较低的TDP(热设计功耗)之上。因此对于AMD而言,降低处理器的功耗和发热量绝对不是其提高制程工艺的唯一目的,它应该具有更多更深层次的意义。
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更为先进的制程工艺将有效降低处理器的功耗

  首先,虽然采用90nm SOI制程工艺的Athlon 64 X2双核心处理器拥有TDP(热设计功耗)为65W的“Energy Efficient”低功耗版本,但是由于技术上的限制,其显然不能覆盖到该处理器的全线产品之上,5000+以上型号的TDP依然维持在89W的高度。而当处理器的制程工艺过渡到65nm之后,其TDP也将随之降低,从而达到降低发热量的目的。从上面这张表格中不难看出,即便是默认时钟频率高达2600MHz的Athlon 64 X2 5000+处理器,其TDP也仅为65W。
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先进的制程工艺能够在单位面积内集成更多的晶体管

  其次,更先进的制程工艺将使得处理器内部集成更多数量的晶体管,从而使处理器拥有更多的功能和更强的性能。众所周知,处理器的制程工艺是指IC控制芯片内电路与电路之间的实际距离。IC控制芯片内的电路设计密度越高,也就意味着在相同面积大小的IC控制芯片中,可以拥有密度更高、功能更复杂的电路设计。例如,90nm制程工艺的Windsor处理器和65nm制程工艺的Brisbane处理器所容纳的晶体管数量均为1.538亿个,但是新款65nm制程工艺产品的核心面积却仅为126平方毫米,而前者的核心面积则为183毫米。
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采用65nm制程工艺的300mm晶圆体局部

  最后,随着处理器核心面积的逐步减小,也就意味着在相同面积大小的晶圆体上能够切割出更多的处理器核心,随之而来的自然是处理器产品良品率的提升和价格的下降。而正如我们所预料的那样,AMD 65nm SOI制程工艺的新款处理器价格与90nm版本的产品相持平,价格将不会成为用户升级新款处理器的障碍。

  综上所述,当新的制程工艺被引入到处理器制造之后,带来的是晶体管数量和产能的提升,而处理器核心面积、功耗以及价格将随之降低。因此,我们将这“两升三降”称之为新制程工艺所带来的“连锁”效应。

作者:walseleon@反intel中国
地址:http://www.letni.cn/read.php/257.htm
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by walseleon | 不指定 2007/10/08 14:18 | 网上转载 | 评论(0) | 引用(0) | 阅读(2383)
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