至强处理器：我这十二年(1)

至强处理器：我这十二年(1)

说起X86服务器，相信你一定会想到英特尔及其针对服务器、工作站的处理器平台：至强(Xeon)，毕竟X86服务器芯片这块市场十之八九的份额都在英特尔的手中。而且，更重要的是，在一定程度上，至强代表了X86服务器的技术核心。
众所周知，英特尔的CPU先后经历了8086、80286、80386、80486以及此后的奔腾系列、赛扬系列和至强系列，奔腾系列又包括奔腾1、2、3、4，其中，具有里程碑性质的是8086、80486和奔腾。1993年，英特尔公司推出“奔腾”Pentium芯片，被称为586或P5，含有310万个晶体管，速度达60 MHz。1995年11月，英特尔推出“新奔腾”Pentium PRO，这是自从1979年以来的芯片家族的第六代，代号为P6，有550万个晶体管，第一批芯片运行速度为150-200 MHz。这种“新奔腾”就是至强的前身，目标直接定位于商业用高性能计算机、服务器等企业级计算领域。

翻开至强处理器12年的发展历史，我们看到，这款处理器已经发生了巨大的变化：经过了P6(奔腾III)、Netburst(奔腾4)、酷睿、Nehalem等几代微架构的变迁，制造工艺从最早的250纳米提升了现在的45纳米，CPU内核数量从单核发展到了6核，主频从400MHz提升到3.8GHz，前端总线带宽从100MHz发展到了1.6GHz，并最终转换到了全新的QPI直联架构，指令集和诸如超线程、智能节能、虚拟化等功能不断推陈出新……

至强的商标虽然经历了几代x86和x86-64处理器，但仍然保留了下来，旧型号是将至强放到对应的处理器名字的末尾，如奔腾II至强，奔腾III至强，但2001转换到奔腾4架构上之后，新型号则一率直接叫至强，这似乎也意味着基于至强的PC服务器正一步步脱离PC的色彩，更加强大，也更加独立。比较而言，至强 CPU除了多重处理能力、在同一主板上支持多颗处理器外，比对应的桌面级CPU拥有更多的缓存。

笔者按照处理器微架构的不同，将至强这12年的历史分成了四个阶段，分别加以阐述。#P#

1998-2000年 P6微架构时代

包括250纳米的奔腾II至强Drake、奔腾III至强Tanner以及180纳米工艺的奔腾III至强Cascades，共20多款处理器，插座接口是Slot 2，指令集只有MMX和SSE。

P6时代，CPU主频几乎完全代表了产品高低档的不同——型号中的数字与主频是一致的，不过，主频都很低，直到2000年的8月22日才出现了1GHz的“奔腾III至强1000”;前端总线带宽也很低，只有100MT/s或133MT/s。

也许最让今天人们感慨的是，P6处理器的功耗低得惊人，最高也不过46.7瓦特，最低的一款只有23瓦特。比较来看，从250纳米到180纳米制造工艺的进步对于P6主频提升和功耗降低都是非常明显的：250纳米时代，主频在400-550MHz之间徘徊，而到了180纳米的奔腾III至强Cascades，主频已经跃升至1GHz，功耗则下降了10瓦特左右，跟今天八九十瓦、甚至100多瓦的CPU相比，只有20-30瓦特的Cascades真的是相当“凉快”!