英特爾電晶體設計持續創新,延伸摩爾定律並提升運算效能

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16款環保、更快速、低耗電的電腦晶片問世
採用45奈米製程、以鉿為基礎的 High-k 金屬閘極電晶體


英特爾公司今日宣佈推出16款伺服器與高階個人電腦用處理器,這些晶片運用了新電晶體技術,以降低影響未來電腦創新步伐的漏電 (electricity leaks) 問題。除了提升電腦效能與節約電源之外,這些新處理器完全不使用不利於環保的鉛金屬,並將於2008年停止採用鹵素 (halogen) 材料。

英特爾創辦人之一的戈登摩爾 (Gordon Moore) 認為,這些產品代表了四十年來最重要的電晶體設計里程碑,它們是第一批採用以鉿 (Hafnium) 為基礎的 High-k (Hi-k) 金屬閘極材質的處理器,其內部含有數億個電晶體。這些 Intel® Core™ 2 Extreme 處理器 與 Xeon® 處理器也率先採用英特爾的45奈米(nm) 製程,進一步提升效能並降低耗電量。

由於新處理器這兩項功能上長足的進步,使英特爾得以持續提供更快速、更省電的處理器,對環保更有利。這些突破也讓英特爾設計出較前一代產品尺寸減少25% 的新產品,亦比先前產品的成本效益更高 – 可於明年迎向微型移動裝置 (ultra mobile) 與消費電子產品「系統單晶片」 (system on chip) 的相關商機。

英特爾總裁暨執行長歐德寧 (Paul Otellini) 表示:「英特爾團隊的出眾才智、物理研究與設計能力投入解決業界最艱鉅的挑戰令人讚嘆,我在此恭賀英特爾團隊這項突破性的成就。最棒的是,此一重大成就搭配英特爾領先業界的架構,意味著更快速、外型更輕巧、電池續航力更長與電源效率更佳的電腦即將出現。英特爾的目標為提供新類型電腦給消費者,以更小、更便於攜帶的尺寸提供豐富的網路經驗。」

新 45奈米(1奈米為10億分之一公尺)處理器的電晶體密度幾達先前65奈米晶片的兩倍,因此四核心處理器內具有高達 8 億 2 千萬個電晶體,全數採用了英特爾的新電晶體技術。

圖1:英特爾公司於今日宣布推出45奈米製程Penryn系列處理器,包括宏碁、華碩、精英、Foxconn、捷元、技嘉、惠普、IBM、英立達、聯強、Lenovo、微星、泰安、Foxconn等科技廠商均到場共襄盛舉,宣佈推出相關支援產品


圖2:英特爾於會場展示各家廠商支援 45 奈米製程 Xeon 系列處理器伺服器之主機板


新款高階桌上型電腦處理器
Intel Core 2 Extreme QX9650 四核心處理器為全球首款45奈米Hi-k材質桌上型電腦處理器,提供了更多遊戲玩家與媒體工作者所追求的刺激感。其強化功能包括更大的 L2 快取記憶體 (cache) 與支援全新 Intel® SSE4 媒體指令集(media instructions),可將桌上型電腦的效能提升到新的極致水平。

Crytek 研發經理 Douglas Binks 博士指出:「我們的目標之一是為《末日之戰Crysis》遊戲提供終極的完美品質,藉由最新硬體發揮出令人興奮的遊戲效能。透過新 45奈米 Intel Core 2 Extreme 處理器,我們運用多核心技術,以不同核心分別支援物理、粒子效果與音效處理,有助於 Crysis 創造驚人的遊戲體驗。」

45奈米伺服器系列處理器 創下世界紀錄的速度
英特爾宣佈推出 15 款新伺服器雙核心與四核心 45奈米 Hi-k材質的 Intel Xeon 處理器。其中12 款四核心處理器的時脈從 2GHz 到3.20GHz,前端匯流排 (FSB) 時脈高達 1600 MHz,快取記憶體大小為 12MB。三款新雙核心晶片的時脈高達 3.40GHz,FSB達 1600MHz,快取記憶體為 6MB。

45奈米Hi-k 材質Intel Xeon 處理器與使用 Intel® 5000 晶片組系列的伺服器平台相容。此外,英特爾也推出三款支援 45奈米處理器的新平台解決方案,包括:
 以 Intel® 5400 晶片組為基礎的平台(代號為Stoakley),針對高效能運算 (high-performance computing, HPC) 等高頻寬需求應用所設計。
 以 Intel 5100 Memory Controller Hub 晶片組與 Intel ICH-9R 輸入/輸出控制器為基礎的平台(代號為Cranberry Lake)。這些針對成本最佳化的解決方案支援單或雙路處理器,也運用原生 (native) DDR2 記憶體以降低耗電量。
 以 Intel 3200 晶片組為基礎的平台(代號為Garlow),針對單處理器入門級伺服器所設計。

45奈米 Hi-k 四核心 Intel Xeon 5400 系列處理器在主要業界標準的標竿測試下,刷新數項世界記錄**。一台 HP Proliant DL380 G5 伺服器創下新 TPC-C* 紀錄,成績為273,666 tpmC;也創下 SAP-SD* 紀錄,成績為 2449 SD 使用者。一台執行BEA JRockit* JVM 的Dell PowerEdge 2950 伺服器則打破 SPECjbb*2005 紀錄,成績為 303130** BOPS。Dell亦在VMWare ESX Server執行測試,在 6組虛擬機器 (tile) 測試下的VMmark 標竿成績為8.47,創下新虛擬化效能記錄。而Fujitsu-Siemens 也以138** 分的佳績,創下 SPECint*_rate2006 新紀錄。

此外,以 5400 系列晶片組為基礎,並採用 1600 MHz FSB 的平台也在高效能運算與頻寬密集標竿方面創下世界紀錄**,包括測量浮點輸出處理能力 (floating point throughput) 效能的 SPECfp*_rate2006 標竿。其他主要 HPC 標竿新紀錄包括Fluent*、LS-Dyna*、SPECOMP2001*與Abaqus*。這些與其他效能標竿的詳細系統與測試資訊請參考www.intel.com/performance/server/xeon/summary.htm。

英特爾的 45奈米 Hi-k 材質Xeon 處理器也延續了該公司的每瓦平均效能 (performance per watt) 領導地位,較上一代四核心 Xeon 5300 系列處理器 (Quad-Core Xeon 5300 Series) 提升達 38%1。

從 65奈米轉換到 45奈米牽涉到的不僅只是縮小現有的晶片設計,新處理器尚包括額外功能:例如新Intel® Streaming SIMD Extensions 4 (SSE4) 指令集,其 47 種新指令可加快高畫質視訊編碼與相片處理,亦可加速主要 HPC 和企業應用程式的處理速度。支援 SSE 4 指令集的軟體供應商包括Adobe*、微軟*和賽門鐵克 (Symantec)*。

提升處理器效能的額外架構功能包括:
更強化的 Intel® 虛擬化技術 (Intel® Virtualization Technology) – 虛擬機器轉換 (進入/離開) 時間平均改善達 25% 至75%。以上乃透過硬體達成,不需修改軟體。
更迅速的除法運算 –幾乎所有應用程式都會用到除法運算。新的快速除法單元使用更快速的新除法技術 Radix 16,速度較先前一代幾乎快上一倍。提升除法指令速度可增加電腦效能。
獨特的 Super Shuffle Engine – 透過更寬的 128 位元 shuffle 單元,大幅改善類似 shuffle 作業的 SSE相關指令。本功能可提升數位內容創造、影像、視訊與高效能運算的效能。

45奈米 Hi-k 材質Intel Xeon 處理器的每千顆量購單價從177到1,279美元,視型號、速度、功能與數量而定。45奈米Hi-k 材質Intel Core 2 Extreme QX9650 四核心處理器的每千顆量購單價為 999 美元。部分新處理器已開始供貨,但某些款式將在45天內出貨,視型號而定。詳細資料請參考 http://www.intel.com/pressroom/kits/45nm