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解析英特尔、AMD移动处理器路线图

2011-08-22musicinlove《微型计算机》2011年8月上

前段时间《微型计算机》介绍过英特尔和AMD在下半年桌面平台的发展计划。相应的,移动平台也有属于它们的路线图。实际上英特尔和AMD早已经准备好了一系列产品来应对市场的变化和消费者的需求。本文就将带大家详细了解英特尔和AMD移动平台在今后一段时间的发展状况。

移动之路,路向何方? 解析英特尔、AMD移动处理器路线图

英特尔眼中的下一代上网本

从市场角度来看,在上网本领域英特尔缺乏有力的竞争对手,因此产品的更新速度一直比较慢。不过随着平板的崛起,上网本的市场认可度被严重削弱。在这种情况下,英特尔才积极开始对上网本进行新的改革,首先就是从产品理念上对上网本产品进行一些新的定义。

下一代上网本是什么样子,估计每个用户都有自己的看法。在英特尔新的路线图中,英特尔详细说明了自己希望下一代上网本的发展方向,并发布了一部分新技术来帮助厂商进行研发。

英特尔认为,全新一代上网本在硬件技术上需要有以下五点:可变化的外形(在平板和上网本之间迅速切换)、可滑动(类似侧滑手机)、无风扇设计、更为轻薄、显示屏大于10.2英寸。在这五点要求中,英特尔利用屏幕尺寸将上网本和其他超便携移动设备区分开来(比如苹果iPad),英特尔还要求上网本必须拥有键盘——当然形式可以多样,甚至侧滑式的键盘也行。另外,无风扇和更轻薄的设计对新一代上网本的芯片功耗等提出了更高的要求。无风扇意味着被动散热,意味着低功耗,更轻薄同样如此。

在产品特色上,英特尔给新一代上网本指定了三个特色,包括英特尔WiDi技术,PC的无线连接技术以及高速闪存。软件方面,英特尔认为下一代上网本会支持Windows、谷歌的Chrome OS和Android系统、英特尔自己开发的MeeGo系统(值得一提的是,MeeGo还额外有AppUp应用程序商店的助阵)。

上网本平台进化—无风扇、超低功耗、多操作系统

接下来着重介绍一下下一代上网本的平台和相关技术的情况。目前英特尔出货的上网本平台代号为Pine Trail-M。其中处理器主要有凌动N570、凌动N475、凌动N455几款,这些处理器的热设计功耗都在7~8W左右。虽然从数据上来看,7~8W的功耗并不高,但在一些对功耗要求较高的设备,如平板和电子书上,这样的功耗还是不能令人满意的。

英特尔新的凌动处理器从规格和参数上来看还是相当有竞争力的
英特尔新的凌动处理器从规格和参数上来看还是相当有竞争力的

针对这一情况,2011年下半年英特尔将推出新的Cedar Trail-M平台。而在Cedar Trail-M中,英特尔特别对产品划分情况进行了区别对待,其中既有性能较强的D系列凌动处理器,也有专门注重功耗的N系列。英特尔新的凌动处理器全部采用了32nm工艺,全部都为双核心处理器,部分处理器提供了对超线程技术的支持。内存方面支持DDR3 1066内存,CPU中还内置了视频解码引擎、内存控制器和显示控制器等诸多设备(表1)。

表1:英特尔新一代凌动处理器参数情况

型号 核心数量 线程数量 频率 二级缓存大小 热设计功耗 集成显示
核心频率
凌动D2500 2 4 1.86GHz 1MB 10W
凌动D2700 2 4 2.13GHz 1MB 10W
凌动N2600 2 4 1.6GHz 1MB 3.5W 400MHz
凌动N2800 2 4 1.86GHz 1MB 6.5W 640MHz

目前英特尔公布的产品型号有四款,分别是凌动D2500/2700和凌动N2600和2800。其中D系列面向的是普通的上网本和超便携设备,而N系列则特别针对超轻薄的手持设备。值得一提的是,凌动N2600的热设计功耗竟然仅有3.5W!这意味着这款处理器完全可以使用被动式散热而不需要任何风扇,这也恰好切合了之前英特尔在新一代上网本规划中提出的无风扇、超轻薄的思想。

在集成显卡方面,Cedar Trail-M所集成的显卡不再是仅仅支持DirectX 9的GMA 500和GMA600系列,而是全新升级到了GMA5650。至于这个GMA 5650的来历,其实我们相当熟悉。英特尔之前就在使用PowerVR提供的相关图形技术,这一次也不例外,英特尔使用了PowerVR SGX545图形核心来构建自己的GMA 5650集成显卡。这款图形核心支持DirectX 10.1和OpenGL 3.0,目前有400MHz和640MHz两个版本。在解码能力方面可以对MPEG-4、VC-1以及H.264等视频编码格式进行硬解码处理。输出接口上也终于“顺应民意”提供了HDMI、DisplayPort等接口。规格算是往前了一步,至少进入了DirectX 10时代。

总的来说,面对平板咄咄逼人的态势,英特尔终于决定做点什么了,新的制程和新的图形核心给我们带来了一些新鲜的感受。不过话说回来,庞大和效率较低的x86架构在移动平台特别是超轻薄、超便携设备上的表现,真的会有彻底的改善吗?我们只能拭目以待。

今年下半年Sandy Bridge依旧是英特尔的主打产品,不过Ivy Bridge已经不远了。
今年下半年Sandy Bridge依旧是英特尔的主打产品,不过Ivy Bridge已经不远了。

Ivy Bridge来迟,Sandy Bridge继续挑大梁

延迟,又是延迟。英特尔将原本计划在2011年底发布的Ivy Bridge处理器以及对应的芯片组全部延迟到了2012年第一季度到2012年第二季度。英特尔没有准确说明这样做的原因,但一些业内分析人士认为,移动平台竞争不足,再加上之前Sandy Bridge芯片组B2、B3版本的修正耗费了大量时间,下游厂商从Sandy Bridge中尚未获得足够的销售利润,因此英特尔一方面不急于推出新的产品,另一方面则需要给厂商留下足够时间来消化研发Sandy Bridge的成本并获得产品利润。终多方面的因素令英特尔决定推迟Ivy Bridge的上市。

实际上从已泄露的工程样品来看,英特尔在Ivy Bridge上的准备已经相当充分,进度接近零售产品。在移动平台上,英特尔也已有充足的准备。在2012年第一季度,Ivy Bridge将首先入驻顶级移动市场,替代目前高端的酷睿i7以XM结尾的顶级处理器和QM结尾的四核心处理器。接下来的2012年第二季度,Ivy Bridge将替代酷睿i7 M系列、酷睿i5 M系列以及专为超轻薄产品设计的酷睿i7 M和酷睿i5 M系列处理器。不过超低电压版本的移动处理器暂时没有明确资料表示会被Ivy Bridge替代,而处在底端的Celeron系列依旧还将使用Sandy Bridge。

英特尔新的超低功耗CPU升级,不过依旧只有双核心产品。
英特尔新的超低功耗CPU升级,不过依旧只有双核心产品。

和Ivy Bridge相搭配的是7系列芯片组。英特尔为不同的用户和产品推出了诸如QS77、QM77、HM77以及HM76、HM75等多款芯片组。目前英特尔尚未给出这些芯片组的详细资料,但确信和桌面版本差距不大。主要是集成了16个PCI-E通道,支持DDR3内存(包括低电压版本的DDR3内存)、还可以支持新的英特尔核芯显卡。在产品档次的划分上,QS77是面向顶级用户的产品,主流用户将主要看到QM77以及HM77两款产品出现在笔记本电脑中。其余的HM76和HM75则是面向中低端用户和入门级用户的产品。

超低功耗来袭——新的超低功耗CPU

Ivy Bridge还比较遥远,我们再来关注下当前的Sandy Bridge。英特尔在本年度第三季度将发布新的面向超轻薄平台的处理器,其功耗仅有17W,每瓦特性能表现相当出色。

实际上英特尔之前已经推出了如酷睿i7 2657M和酷睿i7 2617M等处理器,这次新发布的酷睿i7 2677M、酷睿i7 2637M以及酷睿i5 2557M、Celeron 857是用于替代之前的产品。这些适用于超轻薄平台的新处理器相比之前的产品主要在频率上有所变更,其他部分包括核心数量、超线程技术以及睿频加速技术等都没有太大差别。

从技术规格来看,虽然功耗降低到只有17W,但酷睿i7和酷睿i5的性能表现还是相当令人满意的。在利用睿频技术加速后,这两款处理器的频率可分别提升至2.9GHz和2.7GHz,相比原来的1.8GHz和1.7GHz有大幅提升。不过低端的Celeron 857不支持睿频技术,因此频率高只有1.2GHz。

APU发展三级跳

AMD在移动平台上相比英特尔无论是市场份额还是产品规模都要小一些,主要原因是移动市场多为OEM客户,要求厂商能大量、稳定地提供所需产品,这一点正是AMD所欠缺的。另外,AMD由于研发速度较慢,因此在产品的实际表现上相比英特尔还有所不足。不过这一切都可能在今年下半年发生改变,AMD在推出了APU后,利用CPU+GPU融合的优势,有望在一定程度上改变目前的竞争态势。

根据新的路线图,AMD给出了从目前到2013年APU的发展情况。在2011年,AMD为移动平台发布了两个系列的APU,其中标准功耗平台(面向主流用户)代号为“Sabine”。“Sabine”由目前代号为“Llano”的APU处理器和AMD A70M FCH芯片组成。“Llano”处理器我们已经相当熟悉了,这款处理器集成了两个到四个代号为“Husky”的CPU核心(它是由目前的Phenom Ⅱ/Athlon Ⅱ核心更新而来,基本架构没有变化)以及APU重要的、代号为“BeaverCreek”或“WinterPark”的DirectX 11 GPU。另外,其超低功耗平台也已经上市,代号“Brazos”,主要由更为精简的代号为“Ontario”或“Zacate”的APU和AMD A50M FCH组成。

AMD新的路线图对移动APU的未来发展给出了相当清晰的方向,甚至产品代号都一一披露
AMD新的路线图对移动APU的未来发展给出了相当清晰的方向,甚至产品代号都一一披露

目前这两个系列的产品已经上市,不过由于“Brazos”平台的产品面向更低端的上网本、平板等设备,因此本文不做过多介绍。在下一节里,我们将对未来发布的“Sabine”平台的“Llano”APU进行详细介绍。本节还是继续介绍AMD更为远景的规划。

目前APU的CPU核心性能并不够强大,面对英特尔已经发布并大量上市的新一代酷睿移动处理器,它的CPU性能显然是一个短板。不过不用着急,AMD即将在2012年发布全系APU,主流的标准功耗平台代号“Comal”,它的CPU核心进行了重大更新,采用了源自于桌面的“推土机”架构,CPU性能上的短板将很快得到弥补。

在“Comal”平台中,CPU由代号为“Trinity”的APU组成,其CPU核心代号为“Piledr iver”。目前AMD并未说明会内置几个模块化核心,但从桌面的情况来看,CPU内置两个到四个模块化核心,甚至终到八核心移动处理器都是有可能的。在APU的集成显卡部分,代号为“London”的或“WinterPark”,依旧支持DirectX 11,架构上可能会从Radeon HD 5000系列的4D+1D结构更新为Radeon HD 6900系列采用的4D结构,以进一步加强GPU的性能。由于AMD产品设计的一贯性,虽然APU核心做出了重大改进,但实际上芯片组的支持依旧由AMD A70M FCH和AMD A60M FCH两颗芯片完成。加上在接口方面新一代APU由之前的FS1 uPGA接口更新到FS1r2 uPGA,从命名来看变化不大。也就是说笔记本电脑厂商不需要推翻原有的方案,只需要小幅更新系统设计就可以轻松升级到新的APU平台。

除了主流标准功耗产品之外,在低功耗产品上,2012年AMD将带来代号为“Deccan”的新平台。不过相比主流功耗平台APU的大变化,新的“Deccan”平台虽然也有变化,但却称不上翻天覆地。处理器方面,“Krishna”和“Wichita”替代了“Brazos”平台的“Ontario”和“Zacate”,但实际上这两代处理器的CPU内核都是“Bobcat”,只是在集成显卡方面由之前的“Loveland”更新到和标准功耗平台同样的“London”。芯片组方面则做出了更新,由之前的AMD A50M FCH更新到代号为“Yuba”的芯片。

在移动显卡方面,2012年无论是“Comal”平台还是“Deccan”平台,都可以选配代号为“London”的独立显卡产品。从命名上来看,APU中集成的GPU和独立GPU采用了相同的代号,这也从一个侧面说明其基本架构是相同的,仅仅是在规模上做了扩大化处理而已。

2011和2012年的APU看起来就是采用了GPU和CPU的分离式处理,但2013年的“Indus”平台和“Ker ala”平台则有可能采用深度融合的GPU产品。这两个平台依旧分别面向标准功耗和超低功耗用户,前者的APU代号为“Kaveri”,其中集成的CPU代号为“Steamroller”,采用融合显卡,搭配代号为“Erie”的FCH芯片;后者的APU代号为“Kabini”,集成的CPU终于更新到了代号为“Jag ua r”的产品,也采用融合显卡,甚至可能整合FCH芯片。这样一来,整个超低功耗的“Kerala”平台就只需要一颗芯片就能完成CPU、显卡、南北桥的所有功能。当然,2013年AMD也推出了下一代移动显卡,可能采用了AMD前段时间披露的全新架构,不再使用目前的4D或者5D结构。

表2:AMD A系列APU处理器参数情况

 表2:AMD A系列APU处理器参数情况
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AMD的2011战略——APU箭在弦上

说完了未来的产品,我们来看看本年度AMD APU的产品情况。在目前AMD已经发布的APU产品中,面向嵌入式和超轻薄设计的C、E系列已经正式发布并上市,目前等待上市的就只有面向主流用户的A系列产品,代号为Llano的高性能APU。

APU是AMD以后发展的重要支柱,也是AMD获取竞争优势的大法宝。
APU是AMD以后发展的重要支柱,也是AMD获取竞争优势的大法宝。

和桌面版本一样,根据AMD的路线图,AMD的移动版APU也分为A8、A6、A4等多个系列,所有的A系列APU都支持双通道DDR3内存和低电压版DDR3L内存。

其中A8有三个型号,分别是A8-3530MX、A8-3510MX以及A8-3500M。A6拥有2个型号,分别为A6-3410MX和A6-3400M。面向入门级用户的A4也推出了2个型号,分别为A4-3310MX和A4-3300M(表2)。

从数据来看,AMD A系列移动处理器的频率都不高,即使在利用Turbo Core技术加速后,频率高的也只有2.6GHz。因此单纯看其CPU性能可能很难和英特尔Sandy Bridge处理器抗衡。但APU所继承的显卡架构来自于桌面版的Radeon HD 5000系列,完美支持DirectX 11的各种功能。而且从桌面版测试的情况来看,A系列APU的图形部分拥有相当强大的性能,击败英特尔处理器所集成的核芯显卡不成问题。另外,虽然从功耗数据来看,APU的功耗表现并不低,甚至高达45W,但实际上APU的功耗包含了北桥、CPU、集成的GPU,因此这样的功耗表现还是很令人满意的。综合上述数据,APU还是可以给AMD带来显著的竞争优势,让AMD在某些市场中可以和英特尔正面抗衡。

AMD APU和英特尔产品的对阵情况,AMD依旧没有能正面对抗英特尔酷睿i7移动处理器的产品。
AMD APU和英特尔产品的对阵情况,AMD依旧没有能正面对抗英特尔酷睿i7移动处理器的产品。

在产品寿命方面,根据AMD的规划,APU产品的寿命相当长。在传统的双核心、四核心CPU退市后,AMD的移动平台将完全依靠APU。目前APU从2011年第二季度上市后,基本上在2012年第三季度都没有明确表示退市的情况,有可能在下一代APU发布后,本代APU才会接连退市。因此厂商对APU的发展和持续供货情况应该不会太担心。唯一需要注意的是赶快清空目前手中AMD老系列移动处理器的库存为妙—因为快在2011年第三季度AMD就停止接收订单了。

移动之路,路在何方?

可以看到,英特尔和AMD走上了相同却又不同的移动道路。相同之处在于两家厂商都注重产品融合,都在积极将CPU、GPU以及北桥、其他芯片尽量融合在一起,同时降低系统功耗,提升系统集成度。不同之处在于,英特尔CPU性能较强,融合以CPU为主,GPU目前依旧只是完成图形功能,并行计算和通用计算都较弱;而AMD的融合计划则将CPU本身的性能和GPU强大的并行计算能力、图形计算能力放在同样重要的地位上,同时AMD的APU计划规划长久,产品路线清晰。

融合计算,真的是未来计算的发展方向吗?厂商对这一点看起来都相当认可。有一个成功的例证在前,那就是ARM。在当前的情况下,平板发展迅速,ARM相关产品也在大肆扩大市场范围,ARM的低功耗和高集成度从来都令玩家神往,也大大降低了产品成本。x86现在正在走高集成度的道路,那么未来的x86能在高集成度、低功耗方面发展出自己独特的天地吗?我们要做的,就是拭目以待。

移动之路,路向何方? 解析英特尔、AMD移动处理器路线图

移动之路,路向何方? 解析英特尔、AMD移动处理器路线图

本文刊登于《微型计算机》2011年8月上

 

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