摩尔定律和摆钟 回顾英特尔多核之路

开启双核时代   

    1970年秋天，世界上第一颗处理器在英特尔诞生。这颗命名为4004的处理器采用10微米工艺，内部仅集成了2250个晶体管，主频为0.74MHz，只能进行4位运算。虽然按今天的眼光来看这颗处理器的规格微不足道，但是它却改变了今后世界生活和工作的方式，揭开了今后近四十年微处理器发展的序幕。

    摩尔定律支配着微处理器的频率在不断提升，从4004的0.74MHz到奔腾4的3.8GHz，英特尔处理器在不断刷新频率极限的同时也在面临着处理器执行效率低下，功耗暴增的问题。处理器的发展在这时遇到了瓶颈，英特尔发现一味的提升频率并不是提升处理器性能的最佳手段，于是，英特尔在04年年底停止了开发4GHz处理器的计划，转而投向双核处理器的研发。

    05年4月，英特尔推出了首款用于桌面PC的奔腾D双核处理器，尽管开始奔腾D只是将不同晶圆上的两个核心封装到一起，性能并不尽如人意，但是标志着英特尔已经开始了多核化步伐，多核技术成为英特尔之后的主要发展方向。05年10月，代号“Paxville”的双核至强发布，采用90纳米工艺，依旧是采用了将两个核心封装在一起的技术，两个核心共享前端总线，带宽并没有提升，并且功耗相对单核至强也并没有降低。

    可以说从Paxville上我们没有看到太多的创新和优势，但是英特尔在多核处理器上的步伐并没有停滞，在这里我们不得不提到英特尔的“Tick-Tock”，即摆钟式发展步调，每隔两年就会推出新的制程技术，然后隔年推出新的微构架。

英特尔“Tick-Tock”发展步调

    遵循着Tick-Tock发展战略，英特尔在多核技术上稳步的进步着。很快，英特尔就进入到了65纳米时代，06年5月，英特尔推出了采用65纳米制程工艺的“Dempsey”双核处理器，Dempsey只是在工艺上有了进步，依旧沿用了早期的微构架，在性能和功耗上并没有质的变化。

    实际上我们可以认为Dempsey是一个过渡产品，在一个月之后，英特尔又推出了采用酷睿微构架的全新双核至强5100系列处理器，代号“Woodcrest”，可以说酷睿微构架是英特尔历史上一个耀眼的技术革新，使得Woodcrest处理器最高主频达到3GHz，前端总线到达1333MHz，并且最高功耗仅为80W，低功耗的XEON 5148 LV只有40W，其余均为65W，成功的酷睿微构架带来了前所未有的提升了处理器的每瓦特性能。