世纪末双雄逐鹿

对于CPU市场来说，1999年实在是不平凡的一年。从年初Intel新赛扬的卷土重来，AMDK6－3与IntelPⅢ的竞相出台，到年中AMDAthlon的盛装登场……新产品新技术层出不穷。这其间，又夹杂着Cyrix的黯然退出，使人们更加感受到竞争的残酷。在CPU这块IT界的“前沿阵地”中，没有技术就没有生存，没有创新就无法发展，好比逆水行舟，不进则退。

随着Cyrix的退场，个人电脑中央处理器市场的竞争态势已经从原来的“三足鼎立”变为现在Intel和AMD的“强强对话”。作为同Intel抗衡的硕果仅存者，AMD丝毫没有放慢同Intel的竞争步伐。相反，它还在今年多次主动出击，在CPU核心技术上不断开拓进取，一改以往只能在低端市场上同Intel“分一杯羹”的形象，开始进入中高端台式机和笔记本芯片市场，取得了相当的成功。同样，作为业界的领头羊——Intel公司继续保持了它在市场占有率上的优势，但Intel已经深深感受到了竞争对手的压力，它传统的技术优势在逐步减小。

近几年来，CPU的加工工艺发展速度越来越快。今年，0．25微米技术已经成了“主流技术”。面对竞争，Intel和AMD纷纷将0．18微米工艺的出台日程提前：Intel抢先在PⅢ芯片上采用，AMD也不甘人后——我们已经在11月30日见到0．18微米Athlon芯片Athlon750。双方如此踌躇满志，得益于IBM在SOI（绝缘物上硅晶片）技术上的突破。同传统技术相比，SOI预计可以提高处理器速度35％，而功耗减少一半。

据说，SOI和铜技术的结合将引发一场CPU制造业的革命。所谓铜技术实际上是采用铜这种优良导体来代替铝用于集成电路中晶体管间的互联，估计可以在同等条件下降低40％的功耗，并使超高主频（超过1GHz）不再只是梦想。AMD通过与Motorola公司（铜技术专利的持有者之一）的合作，率先宣布将在明年采用铜技术生产Athlon处理器以优化AMD处理器。看来，在生产工艺上的竞争AMD已经占得先机。

除了生产工艺，今年CPU领域在体系结构上的发展也令人瞩目。

先说多媒体指令集的发展。MMX早已经成为历史，取代它的是“3DNOW！”和SSE。AMD的“3DNOW！”最早出现于K6－2芯片，它把提升CPU的3D效能作为一个主要要求，在相当程度上弥补了AMDK6芯片浮点处理能力上的不足，使得廉价的非Intel芯片能够拥有超过奔腾的3D性能，因此K6－2在市场上大获成功，使得Intel的PⅡ备受打击，并直接导致了Intel“新赛扬”的出笼。“3DNOW！”如此成功，以致它成了AMD的一大骄傲，并不断在它的基础上改进加强，一直在Athlon上还能见到它的身影。Intel的SSE指令集则出现较晚，同PⅡ相比，PⅢ增加了70条用于提高浮点运算能力和多媒体性能的新指令，这就是SSE。为了充分发挥SSE的优势，Intel引进了新的“处理器分离模式”以提高浮点运算速度。不过，要发挥SSE的速度优势，要满足以下条件：使用DirectX6API开发应用程序；使用支持SSE的图形驱动程序；使用支持“处理器分离模式”的操作系统等。由于SSE要求软件的数据结构重写，又比“3DNOW！”晚推出了9个多月，因此市场上使用“3DNOW！”的系统装机量远远超过SSE。随着Athlon的推出，新一代“3DNOW！”技术已经出现。新世纪“3DNOW！”与SSE的“斗法”，究竟鹿死谁手，尤未可知。

在介绍CPU时，读者还经常可以看到超标量设计、超级流水线指令处理、乱序执行、分支预测等技术术语，随着下半年AMDAthlon的推出，这些以往仅见于理论著作或大型机中央处理器的东西如今已经全面“登陆”PC机CPU了。所谓“流水线处理”是指CPU将一条指令分成若干部分，各部分由不同的处理部件来执行。而“超级流水线”则是指CPU将一条指令分成多级简单操作并减轻每一级的复杂程度，各级操作有不同的部件来执行，这样可以在理想情况下让每个部件始终没有空闲，每个时钟周期就可以完成一条指令。“超标量”则是指CPU内有多个指令执行单元，或者说有多个流水线，在一个给定的时钟周期内，采用超标量设计的CPU可以同时执行好几条指令。

“奔腾一代”等早一些的芯片是“双出口处理器”，它可以在两条流水线上同时处理执行两条指令，但它使用了严格的指令顺序执行方式，当一条流水线被“阻塞”（比如等候和硬盘这样的外设交换数据）时，另一条流水线就必须“被迫”等待，这显然降低了CPU的效率。Athlon则采用了“乱序执行”的全新设计，流水线（程序指令序列）中后面的指令可以比另一不同流水线中停工待料被阻塞的指令更早完成。

除了这些，Athlon的全管道式浮点处理单元（FPU）也很有特点，正因为它的存在，才使得AMD一改其浮点处理能力差的印象。进行浮点密集运算时，管道式FPU能使Athlon达到极高的速度。

最后，提一下Athlon的EV6200MHz前端总线系统。它本来是DigitalAlpha工作站芯片的骄傲，支持133～200MHz外频，比目前Intel公司最快的外频还要高上1倍。如今，AMD公司把这一先进技术移植到了“大众化”的PC处理器芯片上，这使得在总线频率的竞争上AMD对Intel占有了绝对优势。