频率飞升：CPU芯片的发展

　　 世界上最早面世的微处理器芯片叫4004，这个名字来得有点奇特，它是和机器内的随存储芯片（4001）、只读存储芯片（4002）和输入输出接口芯片（4003）一起编号的。这是Intel为自己给一家日本公司研制的计算器芯片的命名，这里可见当时微处理器芯片和其他芯片一样，并没有什么特殊的地位。

　　从技术的角度来看，4004微处理器是一款4位芯片，当时大型电脑采用的是16处理器，小型机用的也是8位处理器。Intel为了使自己的产品赶上小型机，开拓出一个更有市场价值的空间，1972年研制出了8位的微处器芯片，据4004它被命名为8008。它的推出在并没在市场上产生太大的影响。

　　随后的1974年Intel又推出了一个8080的8位微处理器芯片，这款芯片要比8008快上10倍。它不仅在市场销售火爆，也引起了很多人的注意，其中盖茨的微软就在它的基础上开始起步的。随后的8086、8088、80186、80286被IBM和越来越多的生产兼容机的公司用来制造个人计算机。它们都是16位的微处理器，而且已经成为了个人电脑的最重要的元件。

　　80386是个人电脑从IBM PC走向自由发展的关键一步，此前IBM以自己设计的80286，成为了个人电脑的主宰。但在386面世之时，IBM以80286存在很多问题为由一直持观望态度。这给了制造IBM兼容机起家的康柏挑战自己的机会，借助386一度成为了个人计算机行业的新领头羊。

　　而在1985年80386面世的时候，被Intel抛弃的第二供应商AMD展开了与它展开了一场长达8年的官司。诉讼的结果出来，个人电脑已经开始进入了多媒体时代。而AMD也开始了自己的研发之路，并推出了486处理器。为了摆脱AMD产品在命名上对自己的模仿，Intel在1993年的时候所新推出的产品命名为Pentium。由此进入它主导的以主频提升速度的处理器调整发展期。从最初的Pentium到后来的Pentium 4最高主频达到了3.2GHz，差不多也就是8年的时间。这期间AMD也一直在推自己以K为开头命的微处理器产品，K5、K6、K7、K8，在产品系列与Intel还是相差不多，但是一直遭受它的猛烈打压，差点就没喘过气来。

　　而到Pentium 4到了3.2GHz之后，过高的主频使得性能开始受到功率的限制，一直没有办法得到提升。而Intel阻断32位处理器向64位平滑升级的市场策略，给一直蓄势待发的AMD打着“向下兼容，平滑升级”口号，推出了Athlon 64 2800+、3000+、3200+、3500+等一系列产品，抢夺了大片的市场，并把它的技术实力展现给了消费者。——有报道AMD，今年9月当月在美国以52%的市场占有率超越了Intel。

　　双核心处理器，Intel就是在这样的背景下，于今年4月份率先在市场上推出的。双核心是未来处理器的发展方向，但Intel推出的仓促，产品并不是很成熟。AMD在5月推出自己的双核心产品后，毫不客气地指出：一个真正的双内核处理器应该是将两个内核集成在同一个电路模块上，而不是像英特尔的两个内核分别位于两个不同的电路模块上。与此同时，一场全新的处理器战争也就此拉开了帷幕。

突破制约：双核心与单核心的区别

　　我们的电脑使用的处理器都只有一个核心，数据都是通过它来处理的。进入32位之后，处理器提升性能主要是靠增加它的主频频率。但发展到Pentium 4，Intel处理器的主频已经高达3.2GHz，功率也超过了100W。当要再往上提升到4.0GHz时，它的功率会达到150W。我们知道100W的Pentium 4 3.2GHz内核70度的温度散热器已经很夸张了，而发展到150W散热将是一个很难处理的问题。Intel的主频战略在这时候遇到了发展的瓶颈。

　　AMD的Athlon 64也是单核心处理器的一种。它是一款64位处理器，但在32位下，表现出的性能不说超出了Pentium，至少可以并驾齐驱了（据说在64位系统下性能还能提升20%）。但他却有着更低的功耗，3200+版本的最高功耗为89W，引入Cool’n’Quiet节能技术后，最低功耗不过22W，正常值大概在50至60W的样子。

　　双核心与上面所说的单核心不一样，它是指一块芯片中集成了两个处理器内核。在操作系统看来，它有两个处理器，可以同时执行多项任务。超线程技术，也可以使操作系统等软件把一个处理器读成两个，并且可以分别进入暂停、中断状态，就像有两个处理器在工作一样。但超线程是两个“逻辑”处理器，是虚拟的；而双核心是两个“物理”处理器，是实实在在的。

　　目前，市面上的双核心产品都支持64运算。从理论上说，它可以将系统性能提高50%至70%的幅度，最高可以达到100%。而由于处理器核心并没有多少晶体管，而且还可以通过减少一定的缓存量晶体管的整体数量，不需要提高功率就可以得到上述比例的性能提高。从而在功耗不增加的情况下提高了产品的性能。

　　Pentium D 处理器和目前的 Prescott 核心处理器一样使用 90 纳米技术制造，集成了 2 亿 3 千万的晶体管，核心顶面积也达到了 206 平方毫米。他的技术支持特性跟Pentium4 近似：支持 EM64T 64 位扩展， Execute Disable Bit 以及 EIST （增强 Intel SpeedStep ），但是每个核心的 Hyper-Threading 被屏蔽掉（开启 HT 的 SmithField 处理器被定为更高，称作 Pentium X ），操作系统仍会将 Pentium D 识别成类似 HT Pentium4 一样的双处理器，只不过现在是真正的两个处理器核心，而不是 HT 支持下的双逻辑处理器了。

　　与Hyper-Threading 比较，物理双核心无疑占有性能上的优势。超线程是同时多线程技术 (SMT) 的一种，这种技术可经由复制处理器上的结构状态，让同一个处理器上的多个线程同步执行并共享处理器的执行资源。由于物理双核心的实际状况基本和双处理器的情况相同，因此和超线程单处理器相比，有双倍的执行资源，较为繁重的多任务下性能将会得到有效改善

　　Intel的推出了三个型号的双核心处理器，用Pentium D 8XX命名，它们分别是为820(2.8GHz)、830(3GHz)和840(3.2GHz)，采用的都是0.09微米制程及LGA775封装结构，可以支持800MHz前端总线，集成EM64T指令架构，支持64位运算。其中市面上最长见的是Pentium D 820，它采用的两个Smithfield核心，为90纳米工艺制造，单颗核心频率为2.8GHz，2MB二级缓存，一个核心有1MB的空间，前端总线为800MHz。