双核心处理器的未来展望——核心风暴来袭

[高频引发功耗危机]

在过去的 30 年中，PC 的发展一直以微处理器为导向，而微处理器更新换代的主要标志就是频率的提升。无论是 Intel、AMD，还是其他微处理器制造商，都将此作为产品开发的重点。这种设计思路几乎成为一种标准，让大众误以为高频率就一定意味着高性能。当消费者普遍持有这种观点时，厂商为了商业利益，不可避免地要迎合大众，从而展开了激烈的频率竞赛。

在 Pentium MMX 时代，Intel 还面临着一些有实力的竞争对手，如 Cyrix、AMD 等。进入 Pentium Ⅱ时代后，Cyrix 因跟不上潮流而被淘汰，AMD 则在磨练中逐渐成熟，其推出的 K6-2 曾风靡一时。但尽管如此，Intel 仍占据绝对优势，产品频率一直领先，AMD 带来的竞争压力微不足道。然而，到了 Pentium Ⅲ时代，情况发生了变化，AMD 推出了革命性的 Athlon 处理器，终于在工作频率上赶上了 Intel，产品性能也不相上下。此后，AMD 进入了良性发展阶段，产能和芯片组的问题逐渐得到解决，处理器频率稳步提升，并抢在 Intel 之前达到了历史性的 1GHz！但不久后，Intel 发布了采用 20 级长流水线设计的 NetBurst 架构的 Pentium 4 处理器，其频率大幅超过 Athlon 系列。Intel 还大肆宣扬频率至上的理念。确实，在很长一段时间里，Athlon XP 因频率劣势在竞争中处于不利地位。最终，AMD 采用 PR 命名的方式变相解决了这个问题，使其指标看起来不会与 Pentium 4 相差太大。为了获得压倒性优势，Intel 一直坚持高频制胜的策略，Pentium 4 的频率提升速度远远超过 Athlon XP，并将后者落下 1GHz 之多，从而获得了无可争议的性能优势。

在这段历史中，坚持高频率制胜的 Intel 成为了赢家，但也因此对技术革新失去了警觉。在其未来处理器发展计划中，仍然遵循着这样的路线，Intel 始终认为可以依靠高频率击败对手。Prescott 和 LGA775 封装技术就是这种思路的产物。尽管 Intel 知道提高流水线会导致指令效能下降，但还是将 Prescott 的流水线延长到了 31 级。虽然对核心进行了一系列改进，并将缓存增大一倍，但在相同频率下，Prescott 的性能仍不如前代 Pentium 4C。实际上，Intel 早就预料到会出现这种情况，但他们认为可以依靠绝对的频率优势（4GHz）来对抗 AMD 新推出的 Athlon 64/FX。然而，让 Intel 措手不及的是，Prescott 的功耗问题比想象中更加棘手：3.2GHz 版本的典型功耗达到 103W，如果频率提高到 4GHz，功耗将超过惊人的 150W！此时，如何散热成为了大问题，风冷技术已达到极限，风扇噪音难以控制，高成本、可靠性差的水冷技术无法推广，热管技术虽然可以勉强应对，但成本过高。很明显，如果 Intel 坚持高频率策略，将立即面临高功耗的限制。现有的 3.2GHz Prescott 在正常运行时，核心温度轻松超过 70 度，配套散热器体积庞大，风扇噪声也很大。如果频率提升到 4GHz，150W 的超高功耗将是一场灾难。

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