十载一别:2000-2009谁对我们说再见?

作者: ylfly  来源: 译自Xbitlabs  发布时间: 2010-1-01 02:34   

[译者的话:新年的钟声已经敲响,我们迈入了2010年,首先祝大家新年快乐,此时此刻我们不妨回顾一眼过去的十年,科技的飞速发展相信一定会让你感触颇深,这正是翻译本文的原因。]

科技发展日新月异,以往看上去新颖的技术现如今早已过时。在本文中我们遴选了21世纪头十年中(译者注:看来作者将2000年视作21世纪的开始了)未能成为主流、没有继续改进或者现在已经过时的技术及产品并且探寻它们最终失败的原因。

一、Intel NetBurst微架构

长久以来微处理器的主频都被认为是其性能的最重要标志。2000年,AMD与Intel公司都已经突破了1GHz大关,而在那一年末,Intel发布了主频达到不可思议的1.40GHz的Pentium 4处理器。不过正当Intel认为在NetBurst微架构的助力下,新型处理器高速增长的主频会使性能大幅度提升的时候,结果却证明这种梦想并未成真,同时频率大战也逐渐停滞并失去意义。

NetBurst架构最主要的特性就是超长流水线:Willamette核心为20级,而Prescott核心则更是达到了31级,相较于只有10级流水线的Pentium III处理器涨幅惊人。一方面,长流水线设计可以使CPU工作在极高的主频,但是另一方面却增大了分支预测的错误率,这意味着软件的开发必须与处理器保持一致。尽管Intel声称Pentium 4处理器的分支预测单元相比于Pentium III可以有效减少分支预测误判而且快速执行引擎技术(将算术逻辑单元的频率设定为两倍于CPU核心频率)可以抵消分支预测带来的性能劣势并将NetBurst架构CPU提升至性能极限,NetBurst却仍然面临性能和功耗上的双重问题。

从上世纪90年代末直到本世纪初,很多人都将主频看作CPU性能的主要标准。1.40GHz-3.0GHz的Pentium 4/Xeon处理器被认为是非凡的产品,尽管它们的性能比期望中如此高频率产品的性能要低不少。然而,随着2003年AMD Athlon 64/Opteron处理器的发布,一切都彻底改变了。归功于相对较短的流水线设计,AMD64家族尽管没有迅速在性能上将NetBurst架构产品甩在身后,但是仍然成功迫使Intel更加激进地提升CPU主频。

自从Intel在2004年引入31级流水线设计的Prescott核心以后,提升Pentium 4的主频变得相对容易了一些,不过这款处理器的性能却比耗电量增长得慢得多。虽然Intel期望NetBurst架构最终可以攀上10GHz的高峰,但是到了3.80GHz左右(不管是90nm工艺还是65nm工艺),即便不考虑相对较低的性能表现,CPU的TDP已经太高了——约130W。

2004年的某个时候,局势已经很明晰:频率大战已经不能再引领性能的增长了。高端的Pentium 4处理器又热又慢。尽管可以通过推出更高频率的型号来获得更高的性能,其效率和能耗都是不容忽视的问题。尽管AMD Athlon64处理器的表现更加优秀,一味提升频率同样不是长久之计。因此为了延续性能的增长,AMD和Intel都选择了多核处理器的路线:经过有效的编程,程序在两个低频率的核心上运行得比在一个高频核心上仍然要快。

2006年Intel推出了基于高度改进的Pentium III/P6微架构的Core 2处理器。Core 2 Duo处理器可以在65W的TDP功耗下提供领先于业界的性能。第二年,Intel就让NetBurst架构的产品完全退出了市场。

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