变革 山雨欲来 迅驰4移动平台技术解析

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变革 山雨欲来 迅驰4移动平台技术解析

本文转自电脑报消费电子周刊  责任编辑王宇
从第一代迅驰Carmel的初试啼声，到Sonoma平台初露锋芒，再到Napa双核迅驰的大红大紫及现在热卖中的Napa Refresh平台，迅驰作为笔记本革命不可分割的一部分已经带给我们太多太多。在刚刚结束的IDF上，包括Core 2 Duo处理器、965芯片组在内的第4代迅驰——SantaRosa揭开了神秘的面纱，SantaRosa即将于5月初面世，更先进的技术又将开始登陆于笔记本电脑上了。
在代号为SantaRosa的迅驰4中，作为迅驰传统的组建标准，CPU+芯片组+无线模块这一定义仍未改变。Intel新一代讯驰平台主要由四部分组成：基于Core架构、FSB为800MHz的Merom处理器；支持DirectX 10.0和OpenGL 2.0的GM/PM965整合芯片组；兼容IEEE 802.11n无线标准、带宽最高达600Mbps/s的Kedron无线网络控制器；基于NAND闪存的Turbo Memory快速启动技术。

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下面我们将对迅驰4新技术规格作个简单介绍，希望能帮助读者了解今年笔记本发展的最新动向。

性能更高的Merom
SantaRosa采用的处理器核心为Merom，正式名称为Core 2 Duo。从内核架构上来说，SantaRosa所采用的处理器与目前市场上的Merom处理器是基于基本相同的核心，但搭配SantaRosa发布的Merom处理器，依旧会给我们相当的惊喜。
首先，SantaRosa版的Merom处理器前端总线提升到了800MHz。众所周知，前端总线频率的高低能够左右处理器的性能表现。考虑到台式机Core 2 Duo处理器FSB达到1333MHz，显然移动Core 2 Duo处理器也不会仅仅停留在667MHz FSB之上，这次Merom处理器的FSB提速也是情理之中。当然，新Merom改进之处并不仅仅在FSB之上，它还引入了一项IDA（Intel Dynamic Acceleration）技术。该技术能够进一步提高双核处理器的性能，并减小双核处理器的能耗。


IDA加速的原理非常简单，我们知道，如果Merom双核处理器在运作单线程或者串行多线程程序时，只有一个处理核心处于工作状态，另一枚核心则被闲置。IDA技术的关键就在于，如果在单线程运行模式下，处于工作状态的核心会被自动提升到最高频率，这样就明显增强了CPU的处理效能，让系统可以在更短的时间内完成任务。而出于节能和降低芯片热量的需要，另一颗闲置的核心则停留在省电的C3或更高级的节能状态，这样处理器的实际功耗就不会因为一个核心自动提高到最高频率而提高。同时这项技术也不需要任何附加的成本，用户没有任何损失就可获得更出色的单线程性能，具有很强的实用意义。IDA技术将用于全系列Socket P Merom移动产品线中，包括TDP为35瓦正常电压型号、17瓦的低电压型号以及10瓦以下的超低电压型号。
除此之外，新版Merom还将对64位运算的原生支持。在二级缓存方面，新Merom则依旧有2MB和4MB两种级别可供选择，将全部命名为T7000系列。由于新Merom改进并不是很大，所以我们并不要期望性能有太大的提升——新版Merom较老版Merom的性能提升可能在5％～10%
处理器型号 频率  前端总线  二级缓存
Core 2 Duo T7700 2.40GHz 800MHz 4MB
Core 2 Duo T7500 2.20GHz 800MHz 4MB
Core 2 Duo T7300 2.0GHz 800MHz 4MB
Core 2 Duo T7250 2.0GHz 800MHz 2MB
Core 2 Duo T7100 1.80GHz 800MHz 2MB

英特尔出于自身利益和市场策略考虑，新一代迅驰平台所使用Merom处理器的针脚将由目前的Socket M转变为Socket P。Socket P将继续采用PGA设计，而不是LGA设计，虽然针脚数相同但针脚的定义不同所以不向下兼容。Socket P的Key位是A1和A2针脚，Socket M的Key位是A1和B1针脚。Intel希望通过不同的接口来强行划分市场，与目前Napa Refresh平台划清界线。

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迅驰4的基石：GM/PM965芯片组
除了处理器外，英特尔也为迅驰4配备了新一代移动版芯片组——GM/PM965芯片组。相对现在的945GM芯片组，GM965芯片组不仅仅是提高了总线频率——支持800MHz FSB，而且加强了显示核心。

GM965所整合的GMA X3000属于Intel第四代图形核心，在规格上与目前965G上的X3000差不多，同样支持Direct X 9.0，拥有硬件Pixel Sader 3.0及Vertex Shader 3.0处理能力，采用动态显存技术（Dynamic Video Memoy Technology）4.0版本，最高可共享256MB系统内存。同时，GMA X3000采用了可编程单元，不同于传统的图形核心设计分为Pixel Shaders和Vertex Shaders，GMA X3000的每个单元均能完成Pixel Shaders和Vertex Shaders的功能，这样做的好处是更加灵活，每个执行单元都不会被闲置，而且效率也会更高。考虑到可编程单元是DirectX 10的一大特色，意味着GMA X3000可以通过驱动程序的升级，在一定程度上实现对DirectX 10的支持。目前台式的GMA X3000可以拥有四个不同的核心频率，这是否意味着X3000支持自动降频还不得而知，但是作为一种已经非常成熟的技术，将它引入集成显卡，可降低显卡的功耗和热量。同时GM965还支持多项全新的应用技术，比如支持可加速高清视频播放并进行优化的Clear Video和Advanced Digital Media Boost等技术。当然，作为一款移动整合显示核心，我们不要期望它的性能如何如何强，一些笔记本上用途不大的功能当然会被省略，核心频率和显存频率当然也会比台式机上的略低，但无论如何，GM965集成显卡的性能将达到迅驰平台集成显卡的一个新高峰。
与之相配的南桥ICH8-M和桌面版的ICH8并不完全相同，它保留了一组IDE接口并且拥有3组SATA 2接口，提供六个PCI-E接口，10个USB 2.0接口，其中USB设计采用两个独立的EHCU控制器，当两个USB设备同时使用时并不需要分享USB带宽，并提供5个独立的USB供电模组，让高功耗的USB设备也可稳定运行。南桥内置的Gigabit Ethernet MAC，只需外接PHY就能提供10/100/1000MBps网络功能，音效方面则抛弃AC’97，只支持高音质的HD Audio。ICH8M分为普通版及加强版，加强版加入Intel “主动管理技术”（Active Management Technology） 2.5版，及RAID 0、1功能支持。
针对SantaRosa平台，英特尔将会推出PM965，GM965两款芯片组，全部采用Socket P接口，为Merom核心的Core 2 Duo所量身定制。作为945PM芯片组的后续，PM965芯片同样是无内置显卡，只面对高端市场的独立显卡机型。PM965支持800MHz的前端总线，支持最大4GB DDR2 667/533内存，可以搭配ICH8M和ICH8M-Enhanced两款南桥芯片组，将成为SantaRosa平台独立显卡本本芯片组中的主力。相比PM965北桥芯片，GM965在各方面基本相同，只是增加了内置的GMA X3000显示核心。

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提速500％的无线方案：IEEE 802.11n
“无线你的无限”成为国内第一批迅驰用户烂熟于心的口号。和传统迅驰平台一样，SantaRosa平台最重要的组成部分之一就是无线网络。相对迅驰3，SantaRosa平台所支持无线网络标准将会更先进——支持传输速率更高的IEEE 802.11n标准。
IEEE 802.11n在传输速率上将由之前IEEE 802.11g标准的54Mbps提高到的600Mbps；在兼容性方面，IEEE 802.11n支持2.4GHz和5GHz两个频率，覆盖范围比IEEE 802.11g大2倍，由之前的20MHz频宽扩大到40MHz频宽。在IEEE 802.11n白皮书中有这样一个测试，在最理想的网络传输情况下，IEEE 802.11n传输一部30分钟的高清视频所用的时间仅为44秒，而IEEE 802.11g需要10分钟，IEEE 802.11b需要花费42分钟。不过，迅驰4所支持IEEE 802.11n虽然诱人，但目前IEEE 802.11n还有很多限制和不足。由于IEEE组织还没有制定IEEE 802.11n的正式标准，目前几个无线技术方面的大厂都还是各自为政，Broadcom、Atheros、Marvell三个大厂各有自己的方案，彼此之间无法通用。如果采用Broadcom芯片的IEEE 802.11n无线网卡，那么必须搭配Broadcom的IEEE 802.11n无线路由器，才可以实现270Mbps～300Mbps的速率，采用Atheros或Marvell芯片的无线路由器，就只能降级为IEEE 802.11g，只有54Mbps或108Mbps的速率。以目前IEEE组织的进度，今年SantaRosa发布之前确定IEEE 802.11n规格的可能性很小。因此Intel将面临一个非常尴尬的抉择——其IEEE 802.11n究竟该支持哪一家厂商的技术？同时支持三家无疑是一个比较完美的解决方案，但是随之而来的高成本又是Intel不希望见到的。那么最理想的是Intel只支持其中一家的技术，当最终标准出炉，如果能够通过驱动程序升级，来实现对标准IEEE 802.11n协议的支持，但是也许我们将不得不再付出相当大的一笔费用，通过更换无线网卡来符合国际标准。
SantaRosa平台专用的无线网卡模块的代号为Kedron，即Intel Pro/Wireless 4965AGN。需要注意的是，这个Kedron无线模块虽然是按照IEEE 802.11n规格设计，但由于正式规格尚未完成，因此Kedron并不能称为支持IEEE 802.11n产品，而英特尔也不打算以Draft-N自称，决定改名为Intel Next-Gen Wireless-N。在SantaRosa推出前，目前的Napa Refresh平台也可以选配这个无线模块，而今后所有拥有Kedron的笔记本产品将会附上“Connect with Centrino”标贴以作识别。
除了无线网络规格提升之外，英特尔在迅驰4上已经开始从网络节能方面下手提升笔记本的续航时间。Intel将会在SantaRosa平台中采用Nineveh的网络控制芯片，并加入Intel Auto Connect Battery Saver (ACBS)技术，它可以自动侦测网络接口是否接上网线，在没有接上的时候，Nineveh控制芯片将会进入待机状态，而网络模块此时只有7mW的功耗（而在普通情况下其待命功耗约为101mW），当接上网线后，Nineveh控制芯片将会自动进入使用状态，用户无需作任何设定。

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加速你的本本：Turbo Memory
近年来，笔记本电脑处理器性能得到了大幅度增长——相较最初移动处理器，最新移动CPU的性能提升幅度超过了30倍，而移动硬盘的性能提高却并不太令人满意。如此不协调的发展速度所产生的最大后果就是电脑在读写数据时出现明显的性能瓶颈，进而严重拖慢了系统的运行速度。体现在实际应用中，就是系统启动时间较长、运行大型软件时长时间的启动等待……这些看似不大不小的问题严重地影响了移动平台用户的使用感受。此次在迅驰4上，Intel为大家带来了最新的Turbo Memory技术。
Turbo Memory其实就是此前英特尔Robson技术的最新命名。此项技术是利用NAND闪存作为硬盘的高速缓存，达到大幅度提高数据读写速度的目的。在具体实现方式上，Intel的Turbo Memory技术采用的是“闪存扩展卡+核心驱动”的运行模式，其中扩展卡包括一颗NAND闪存控制芯片和NAND闪存，其中控制芯片负责数据读写动作，其作用类似于北桥芯片或CPU内部的内存控制器，而NAND闪存则用于存储数据，其容量大约在128MB～4GB范围内（容量越大，可存储的数据越多，加速的效果也越好）。根据Intel NAND Technology白皮书的数据显示，在相同的系统配备下，使用Turbo Memory技术的笔记本电脑完成启动只需要12秒，而没有使用Turbo Memory技术的则需要22秒。

在Turbo Memory中，闪存充当硬盘和系统之间的缓存，读取数据的时候，硬盘根据预测算法，将需要使用的数据都转移到闪存上，系统则从闪存直接读取和使用数据，由于NAND闪存芯片能够更快的读取随机数据，可以高速多次重复读取某一数据，因而系统可以更高速的读取所需的数据。而当需要写入数据的时候，系统将数据传输到闪存后，当数据累计到一定数量后，闪存再将数据传递给硬盘，后者则一次性依次写入。同时，由于系统的更多的是从闪存读取和写入数据，硬盘更多的时间处于待机状态，无论功耗、噪音还是热量都会大幅减少，这对笔记本电脑无疑是一个很诱人的改进。而在休眠的时候，以往的传统方式是将数据全部转移到硬盘上，现在则是将数据都存储在闪存上，由于NAND闪存即使断电也不会丢失数据，而且其数据的读写速度更快，因而可以实现更快的休眠和恢复，根据英特尔官方的数据，从休眠中恢复的速度将提高一倍。


为了获得更好的加速性能，Turbo Memory扩展卡不仅会采用高速NAND闪存芯片，还将借助多通道总线把多颗NAND芯片“捆绑”在一起，实现数据的并行读写，这样便可大幅度提高闪存模块的读写性能。举个例子，如果扩展卡采用读取速度为108MB/s的闪存芯片，并采用双芯片并行工作模式，那么Turbo Memory扩展卡将获得216MB/s的读取速度。而采用双15000rpm SCSI硬盘组成的RAID 0系统的平均速度也仅在100MB/s～130MB/s之间。
不过，Turbo Memory并非SantaRosa平台的标准配置，厂商可以根据市场的需求为笔记本增添此功能。同时，英特尔也有意将Turbo Memory模块标准化，日后用户也可以单独购买到此模块，自行给笔记本升级，配合Vista操作系统和SantaRosa的其它配置，实现Turbo Memory功能。

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更先进的显示节能技术
让笔记本电脑拥有8小时的全天候电池时间一直都是业界厂商的目标，虽然燃料电池技术具有更高的容量，但小型化问题一直都无法解决。在电池技术没有突破性进展的条件下，延长电池使用时间的唯一方法就在于尽可能降低部件的功耗。作为移动领域的领导者，英特尔在降低芯片功耗方面获得相当的成绩。在笔记本电脑的所有部件中，处理器的能耗只占据总能耗的10%左右（指依靠电池运行时，下同），而LCD显示屏及其背光消耗了多达47%的能源，如果能够大幅降低LCD的能耗，无疑可让笔记本的电池续航力有可观的增强。针对这个问题，英特尔在迅驰4中将引了多项显示器节能技术，比如D2PO、DPST 3.0技术，可以大大提升迅驰4的续航能力。

D2PO，全称为Dynamic Display Power Optimization，中文意义为动态显示电源优化，它是去年英特尔与东芝松下显示技术公司合作开发的一种新概念液晶屏省电技术。该技术可以将静态模式下液晶屏的能耗降低25%，节能效果极其显著。我们知道，目前显示器上显示的画面可以分为动态和静态两类，如3D游戏、视频播放等应用就属于动态显示，画面必须不断刷新才能保证动态影像的流畅显示；而办公应用、网页浏览则属于静态显示范畴，此时对画面刷新要求不高。英特尔此次推出的动态显示电源优化技术的着眼点就在于此，通过一颗显示分析芯片来确定用户当前显示的是静态内容还是动态内容，如果是静态显示，那么屏幕的刷新率会从标准的60Hz降低到30Hz隔行刷新，相当于每秒钟屏幕更新30次画面—或者说画面切换时间为0.033秒，由于肉眼无法觉察到如此短暂的停顿时间，因此用户在使用过程中就不会发现屏幕刷新率的改变、对视觉效果并无负面影响。但此举却可以大幅度降低液晶面板各部件的功耗，如长时间在文本查看、网页浏览等静态工作环境下，LCD屏幕的整体功耗可降低25%之多。
除上述特性之外，第四代迅驰平台还将采用最新版显示功耗节能技术DPST（Intel Display Power Saving Technology） 3.0。DPST技术是英特尔研发的显示功耗节能技术，能够通过管理图像的亮度和对比度并动态降低背光亮度来达到降低显示屏能耗的目的。在上几代迅驰中，都应用了此项技术，而迅驰4将支持节能效果更佳的DPST 3.0，可以让背光电源输出的功耗强度降低400mW至700mW，从而达到节能的目的。

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潜力巨大的SantaRosa
我们看到迅驰四移动平台的巨大潜力，强劲的处理器性能，集成的支持DirectX 10的GMA X3000显卡、混合式硬盘技术以及速度更快的IEEE 802.11n无线网卡。这一切都表明笔记本电脑的性能将会得到极大的提高。整个SantaRosa平台相比Napa Refresh平台在性能上的提升是显而易见的，唯一不太实用的就是无线模块，对于大多数消费者来说，普通的IEEE 802.11g就足够了，IEEE 802.11n略显奢侈，何况IEEE 802.11n连最终标准都还没有确定，匆匆上马有些不合时宜。尽管如此，对于追求性能的用户，SantaRosa仍是首选。而大多数预算有限的消费者，不必一时为用不上SantaRosa而烦恼。论实用性，Napa Refresh笔记本电脑要比SantaRosa更具性价比——双核、64位，只要再配上一块好的独立显卡，整体性能能够很好的满足需求。

stuca

这样看来，Turbo Memory是个很好的设计。

lujunfeng111

500%的无线提数很值得期待啊。同时期待讯驰5了。

bobwu

原帖由 lujunfeng111 于 2007-5-2 15:15 发表
500%的无线提数很值得期待啊。同时期待讯驰5了。

802.11N还不是个成型的东西。

fallout

不过有一点我想不明白，nandflash是有使用寿命的，只能保证10w次安全擦写。
另外速度上不见得比硬盘有多大优势。真的如白皮书那样神奇？
如果仅仅作为是硬盘和系统之间的缓存，我觉得RAM可能更加合适。
当然，和硬盘比起来，nandflash最大好处在于移动环境下稳定，低噪音和省电。
还有个好处休眠恢复上，把nandflash当成ram看待，也就少了从硬盘把数据读取到ram的过程，的确会快些。

原帖由 stuca 于 2007-5-2 09:00 发表
这样看来，Turbo Memory是个很好的设计。

bobwu

原帖由 fallout 于 2007-5-9 18:40 发表
不过有一点我想不明白，nandflash是有使用寿命的，只能保证10w次安全擦写。
另外速度上不见得比硬盘有多大优势。真的如白皮书那样神奇？
如果仅仅作为是硬盘和系统之间的缓存，我觉得RAM可能更加合适。
当然 ...

读写次数估计应该够的。否则也不会用它。