单核与双核的竞争 INTEL P4 670对抗820

在去年，Intel的Pentium4 5XX系列就有推出频率为3.8GHz的Pentium4 570，随后在今年第一季推出高速缓存加大为2MB的6xx系列，同时6xx系列也是全系列都具备Extended Memory 64bit Technology（EM64T，扩充内存64位技术）、XD执行禁制位以及EIST节电管理机制的处理器成员，也是英特尔截至目前为止，单核心处理器中规格最充沛、效能最突出的成员。

3.8GHz的Pentium4 670处理器

　　在4GHz频率似乎是个目前90纳米制程还无法突破的情况下，预定 5月27日 发布的英特尔顶级单核心处理器成员－Pentium4 670，其最高频率依旧停留在3.8GHz。这颗送测的Pentium4 670为工程样本，编号为JM80547PG112 2M，原始代号为Prescott-2M，采原先90纳米制程Prescott核心，L2高速缓存倍增为2048KB（2MB），并且开启EIST、XD、EM64T等功能，而晶体管数量也增加到1.69亿颗（169millions），硅晶面积为135平方厘米（135㎡），设计热功率为115W。

Pentium4 670的处理器核心信息

　　若以CPU-Z程序检测，这颗LGA775封装的Pentium4 670工程样品，核心代号侦测出来为Prescott，处理器家族编号（Family）为15（OF），产品型号（Model）为4，制造批号ID（steppind ID）为4，系统支持的倍频率为14∼19，前端总线（Front-Side Bus,FSB）为200MHz QDR，也就是800MHz FSB。

　　英特尔将Pentium4 670定位为单核心的最高效能旗舰型CPU，发表初期每千颗量购单位的美元单价高达805美元，预定在 8月14日 降为605美元。

Pentium D处理器商标

　　在同步于 5月27日 发布、定位在中高阶主流的双核心战舰芯片－Pentium D 8xx系列，其中“D”代表双核心的意思，并摆脱以往在Pentium后面加数字（如或Pentium4）作为微处理器商标的方式，逐渐跟笔记型处理器命名规则（Pentium M、Celeron M）趋于一致。预定将推出3.2GHz的Pentium D 840、3GHz Pentium D 830以及2.8GHz的Pentium D 820，千颗量购美元单价分别为530、316与241美元。预料将搭配945P、945G芯片组，成为英特尔双核心处理器进占主流商业平台、家用娱乐平台的主力。

2.8GHz双核心的Pentium D 820处理器

　　这颗送测的2.8GHz双核Pentium D 820处理器工程样本，编号为HH 80551PG0721M。Pentium D跟Pentium XE一样采取90nm制程的Smithfield核心，硅晶面积为206平方厘米（206㎡），单一硅晶粒内内建两个独立运作的处理器电路核心，每个CPU核心各自有独立12KμOps、16KB D-Cache、1MB L2 Cache的NetBurst架构设计，对外采共享一组800MHz前端总线设计。

2.8GHz双核心Pentium D 820的处理器信息

　　若以CPU-Z程序检测，这颗Pentium D 820核心代号侦测出来为smithfield，处理器家族编号（Family）为15（OF），产品型号（Model）为4，制造批号ID（steppind ID）为4，系统支持的倍频率为14，前端总线（Front-Side Bus, FSB）同样为800MHz FSB。

　　唯一跟Pentium XE所不同的，Pentium D处理器设计上，并未开启每个单CPU核心的HT功能，当BIOS内的Hyper-Threading功能开启时，进入操作系统下，会显示出具备两颗实体处理器，只是执行效率会比原先1颗狠心处理器开启HT的效能还要好；同样的，一旦把Hyper-Threading功能关闭，再进入操作系统时，就只剩下1颗真实处理器核心单独运作。

有两颗实体处理器在运作

　　除此之外，Pentium D 8xx系列也支持MMX指令集、SSE、SSE2、SSE3指令集，以及跟AMD64（x86-64）兼容的EM64T（IA32e）指令集，同时也具备eXecute Disable bit（XD）节能功能，可搭配Windows XP ServicePack2的DEP安全防护机制，以及可随时监控CPU硅晶运作温度的Thermal Monitor2（TM2），以及C1E模式─在窗口进入闲置模式下动态切换到2.8GHz低速低电压模式以节省电源的设计，除了Pentium D 820之外，其它830、840都具备Enhanced Intel Speedstep Technology（EIST）增强型节能管理机制，能依照工作负载，动态的在2.8GHz∼3.2GHz频率之间降频／降压切换，以节省CPU不必要的废热与功耗产生，同时配合风扇转速的切换，以达到省电、低噪音的要求。

技嘉GA-8I945G主板

　　这次测试双核心2.8GHz Pentium D 820处理器，以及单核心3.8GHz的Pentium4 670处理器，是采用随英特尔送测的套件，里面包含技嘉的GA-8I945G主机板。至于其它像显示卡、内存以及硬盘等测试周边设备，则和原先Pentium Extreme Edition的配备水平相同。

　　相较于Pentium4 Extrem Edition，已经推进到3.73GHz频率频率、2048KB L2 Cache内存，以及对外总线频率提升到1066MHz FSB，而Pentium4 670虽然总线频率仅800MHz FSB，频率更是达到3.8GHz。但这次英特尔推出的Pentium Extreme Edition 840，频率仅3.2GHz，比起先前旗舰级产品的3.8GHz倒退了600MHz，乘以双核心的累计效应，等于损失了1.2GHz的平行运算频率的潜能。而且每颗CPU核心仅1MB L2 Cache，加上有限还要双核共享的800MHz FSB总线设计，上述实测表现也证实，对外内存频宽下降了5∼7％。

　　但如此情况下，Pentium XE 840的设计热功率仍高达130W。这就不难想见，如果不藉助未来的65纳米制程来打造，光目前1颗3.2GHz Pentium4 520的设计功率就要84W，2颗合并能控制在130W，而不是84W×2＝168W，若是以115W设计热功率的3.8GHz Pentium4 570或670 2颗核心迭加起来，即使不会热到115W×2＝230W，至少也会暴增到175∼180W左右，英特尔已经在追求效能与控制热功率增长的天平两端，选了一个不得不做出的平衡处理。

　　另外，笔者认为最该强烈改进的，就是双核3.2GHz Pentium XE 840处理器，如果在BIOS设定选项的Hyper-Threading关闭，立刻变成单核心，进入操作系统变成单一处理器，而且效能上形同1颗3.2GHz Pentium4 520处理器而已。其实在一些多线程的环境，因为Pentium XE 840毕竟只有2套CPU核心的执行资源，能像Pentium D那样只开2个执行线程，有时候反而会有最佳执行效果。因此，英特尔应该设计，Pentium XE 840能够切换成双核双执行绪模式（2颗真核心CPU模式），跟Pentium D一样的运作模式，而不是关掉HyperThreading功能之后，4颗降成只有1颗，这点应该可以协调BIOS或主板厂商来达成。

　　如果更理想一点，即使考虑设计热功率，Pentium Extreme Edition应该可以设计成实时切换成3.2GHz×2双核心模式，但可以在操作系统负载不高的情况，动态关掉1个CPU核心，此时运作温度与热功率应该可以降低；另外，当有需要需要执行单线绪软件时，能够动态关闭一个核心，但单一核心动态拉高到3.8GHz来运转，再配合对外总线频率拉高到1066MHz FSB，相信这样的设计，必然能让Pentium Extreme Edition更所向无敌。

　　另外，笔者相当看好入门的2.8GHz Pentium D 820处理器，虽然它不具备EIST节电管理机制，可是千颗量购单价仅241美元，相较于PentiumXE 840的999美金，以及Athlon64X2 4800+的1,001美元的天价，Pentium D 820处理器有相当好的性价比，况且低频率的处理器，还具备往上超频的潜能。

　　不过，相较于桌上型双核心处理器Pentium XE 840、Pentium D 8xx系列的推出，英特尔双核心XEON（Dempsey）、双核心XEON MP（Paxville）要等到明年第一季才会推出，而既有的可插2颗单核心XEON（Prestonia、Irwindale）的2P入门工作站、服务器计算机，要怎么跟实质也是2颗CPU的平价单一Pentium D处理器计算机平台做区隔，甚至会不会厂商直接拿Pentium D来开发单一CPU的工作站、服务器平台，这考验着英特尔掌握市场区隔化的能力。