Intel CPU名称与微结构映射关系

作者 | 2008-10-02 09:57 | 类型 专题分析, 行业动感 | 28条用户评论 »

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Intel CPU的产品称呼比较混乱。这一点对于在Intel工作的员工也是如此。下面是笔者在这方面的一些经验。希望对读者同学们有所帮助。

首先，对非专业人士而言，接触的名称通常为CPU的产品名称（Product Name），而不是微结构（Micro-Architecture）名称。什么是微结构？就是你看不见的那些东西。例如流水线（Pipeline）的设计，局部总线（Local Bus），缓存（Cache）的设计，存储总线（Memory Bus）等。到目前为止，一般而言，Intel CPU微结构的系列为：i386, i486, P5, P6, Netburst, Pentium-M，Core, Nehalem。

多个CPU产品可以来源于同一个微结构。其意思是一代产品。属于同一个微结构的多款CPU基本上可以认为是同一类，或同一代产品。同一个微结构下的多款CPU的原因很多，例如，简单化的版本；某个特定市场的定制版本等。

同一个名称的CPU可以是来自不同的微结构，如Celeron CPU有P6微结构的，Netburst微结构的，Pentium-M微结构的和Core微结构的。如果不懂的话，您购买了一个Netburst微结构的Celeron，在性能价格比上就不好了。在同年代中，您当然应该选择Pentium-M的款式。对Intel的Xeon名称的CPU也一样，读者可以发现，Xeon可以来自不同的微结构技术。

因此，CPU的产品名称基本上没有用。一定要知道其来自哪个微结构。换言之，CPU名称与微结构的映射关系是M:N。

这些微结构名词与我们日常看到的广告上的“Inside Intel”的名称的关系如下：

(本文不讨论IA64体系结构。笔者认为IA64除了在科学计算方面，基本上没有任何意义了。）

<微结构名称>: {CPU名称}+

i386: 80386DX, 80386SX, 80376, 80386SL, 80386EX

i486: 80486DX, 80486SX, 80486DX2, 80486SL, 80486DX4

P5: Pentium, Pentium with MMX

P6: Pentium Pro, Pentium II, Celeron (Pentium II-based), Pentium III, Pentium II and III Xeon, Celeron (Pentium III Coppermine-based), Celeron (Pentium III Tualatin-based)

Netburst：(32位)Pentium 4, Xeon, Mobile Pentium 4-M, Pentium 4 EE, Pentium 4E, Pentium 4F，（64位)Pentium D, Pentium Extreme Edition, Xeon

Pentium-M：Pentium M, Celeron M, Intel Core, Dual-Core Xeon LV, Intel Pentium Dual-Core

Core：（64位）Xeon, Intel Core 2, Pentium Dual Core, Celeron M

Nehalem：目前还没有相应的CPU面市。产品名称已经取好，叫做 Core i7。

其中，Mobile Pentium4-M的失败是Intel的一个分水岭。Intel认识到追求高频(clock)，超级流水线的ILP(Instruction Level Parallism)计算模式基本没有出路了。而基于P6微结构的低功耗的Pentium M（研发为Intel在以色列的R&D）的成功，导致了目前Intel的主流微结构–低功耗，追求TLP（Task Level Parallism)的SMT多核技术以到达高性能计算。Core，Nehalem都是P6的后代。Netburst成为一个历史。

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雁过留声

“Intel CPU名称与微结构映射关系”有28个回复

  1. 陈怀临 于 2008-10-02 7:16 下午

    我准备最近利用slides和音频做一个IA32和EM64T的教学系列。

    之后，就再讲讲xScale系列的东西。

    之后，开始写一本书：
    “现代计算机体系结构实战技巧”

  2. 开心果 于 2008-10-04 3:57 下午

    首席，俺追随您的脚步，你写一个我看一个，那本书俺也争取第一时间下载。

  3. 张文新 于 2008-10-09 7:22 下午

    没有最好 只有更好

  4. Intel买断WindRiver : 弯曲评论 于 2009-06-04 4:30 下午

    [...] 当然，Intel与WindRiver之前在嵌入式市场的合作已久。例如，WindRiver为Intel的多核芯片Core 2和Xeon 处理器量身定做基于Vxworks和Linux系统的大量开发工具。另外，WindRiver为Intel的Atom芯片提供虚拟化技术的HyperVisor也合作已久。Core 2和Xeon64是属于Intel Core微结构的多核处理器。关于Intel产品系列的介绍可参阅笔者写的Intel CPU名称与微结构映射关系。Atom芯片是目前Intel力推的用于移动设备的处理器。从各方面参数来看，Atom的兵锋直指ARM长期占据的巨大手机市场和其他移动设备。读者要注意到，WindRiver和Intel都是基于Open Handset Alliance的开源手机操作系统Android的重要成员。 [...]

  5. 震撼 于 2009-06-04 9:09 下午

    首席再斟酌一下书名吧，“现代计算机体系结构实战技巧”怎么看都觉得像是一本过期打折书籍，能否起个带点禅机的那种

  6. 陈怀临 于 2009-06-04 9:36 下午

    嘿嘿嘿。“嵌入式工程师找工作秘宝”。想挣点钱花。首席也要吃饭呀。在北京海淀书店，看那些书名。那一个花哨。

  7. asdf 于 2009-06-06 5:59 上午

    或者通俗类的名字“现代计算机体系结构那些事儿”

  8. 陈怀临 于 2009-06-06 6:52 上午

    哈哈。这个名字不错。采纳。

  9. aaa 于 2009-06-06 8:34 下午

    asdf：太有才了。

  10. wupizza 于 2009-08-18 5:48 上午

    谢谢，正为微架构的问题发愁呢？多亏有你总结了！

  11. 陈怀临 于 2009-08-18 8:58 上午

    谢谢，这方面有时有点绕人犯晕。我自己还刚才又读了一遍：-）。关键是抓住M:N的关系。

  12. nobond 于 2009-08-18 12:45 下午

    说句大不敬的话，感觉intel就是吃老本。。。
    祖宗留下的太多了。 从我们跟intel打交道的经历看，实在是对不起这个名头 。。。。

  13. ASR1K 于 2009-08-20 7:26 上午

    Intel 还是挺好的,前段时间要做一些虚拟化的东西, 需要修改msr, 试图找过他们, 技术支持还是非常不错的. 然后对于虚拟机的支持, intel的确非常的不错, 特别是 Xeon L5328 这些L系列用于嵌入式的处理器很赞的. 后期的nehalem也是一个非常不错的平台, 在Cisco UCS上, 其实主要就是靠这东西撑台面

  14. 李克 于 2009-09-18 10:01 上午

    如果intel需要诅咒，那么MS就应该下地狱，其努力消耗资源，就是不提高性能的捆绑intel的被美国政府放纵的没有创新只有垄断的毫不顾忌绿色让人恶心而又让大多数人别无选择的丑陋，让本来美妙的技术被羞辱，技术不要哭泣，市场不相信眼泪。人类多年前就捧起国富论如获至宝，而对其孪生兄弟道德情操论放在满布灰尘的黑暗角落视而不见，如果没有正义的铁血棒喝，道德只能让人类兽性的一面更加堕落。在没有宗教信仰而有内在良心的中国，西方大儒的道德情操论本中国人在金融危机中不时提起，和佛教入中土后被融化和光大有类似的道理，从哲学的本质上讲，西方容不下，西方容下的是更多的是科学的实惠

  15. nobond 于 2009-09-18 11:57 上午

    intel在cpu 以外的领域的尝试有成功的吗?
    网络处理器: ixp1200.
    对wimax技术的控制.
    embed cpu (xscale)

    图形领域,做了N年,图形卡的性能仍然惨不忍睹. 还要到处license别人的东西.

  16. 李克 于 2009-09-18 10:03 下午

    这一点和微软类似。
    但无论如何，在双核初始，AMD可能接近intel的时候，intel成功的阻击了AMD，这里有AMD自己的问题，也有intel残忍的市场策略，从技术上讲，intel的双核是超过了AMD的双核。
    并且intel也确实使CPU的能力不断超越，微软呢？

  17. 陈怀临 于 2009-09-18 10:51 下午

    我当初看AMD的EM64T的时候，是非常的感动。很漂亮的64位体系结构。当时Intel都傻了。。。

    我喜欢AMD这个公司，也喜欢Intel。可真不希望AMD gone。。。

    为表示支持，最近采购了一点点AMD股票：-）

  18. 李克 于 2009-09-18 11:01 下午

    AMD曾经在技术上有赶超intel的状况，但不知道怎么就是不行，从测试和技术分析看其2核/4核/64biT似乎是不弱于intel设置某些地方还超越，但实际的PC和server的总体performance和市场结果看，却经不起长时间的考验，让人失望
    有点类似JUNIPER和CISCO的关系，难道AMD高层也有很多印度人？
    如果AMD能和intel平起平坐，对美国人也算是好事，对全球当然更是好事，平起平坐后不好说，但至少在这个过程中，消费者的银子是能少掏一点

  19. 陈怀临 于 2009-09-18 11:04 下午

    是的。另外Nehalem半壁江山的QuickPath互联，其实也是在落后AMD的HT若干年之后才赶上来的。。。
    我在一篇文章里曾经说过，Nehalem是Intel复兴的起点。。。。。。

  20. 李克 于 2009-09-18 11:30 下午

    我也是曾经看好AMD，也曾因此为intel无意义的担心，后来又失望，但还有些不甘心的…，怎么说，有点像中国男足
    从技术优势到市场优势，有时一步就到，有时在Z-turn中，在DELL上AMD后抛弃AMD，HP用AMD也只做市场策略的花边，我基本上对AMD失望了，再高明的商人也是首先要活下去赚更多的银子

  21. 路人甲 于 2009-09-19 1:26 上午

    AMD的HyperTransport，率先在CPU上集成内存控制器，SRQ技术无需在北桥芯片上做仲裁……架构上有着很多领先的时刻，而现在的困境让人觉得很无助……

  22. 李克 于 2009-09-19 1:34 上午

    AMD性能和功耗上有没有软肋？我用过一台AMD的双核的笔记本，性能确实是让人很失望

  23. 路人甲 于 2009-09-19 1:44 上午

    前半句：架构先进，后半句：工艺落后……

  24. Roy 于 2009-09-19 7:40 上午

    AMD gone不了，Intel也不敢让AMD gone了吧。不然第二天就被反垄断法告上法庭~

  25. 李克 于 2009-09-19 12:22 下午

    其实反不反垄断不是法律完全决定的，还有关键一票是美国政府的全球战略，微软早就是事实上的垄断并且对技术进步造成了阻碍，但美国佬为什么反着反着就没有消息了，欧洲倒是越反越起劲？现在大家不怎么反微软垄断了，因为GOOLE正在掘微软的墓，当然是美国佬掘美国佬的墓，宝贝还在自己家里，当然最终鹿死谁手，还不知道什么时候能有定论

  26. Intel梦想的圣诞节礼物–GPU : 弯曲评论 于 2009-12-13 8:29 上午

    [...] 从体系结构的观点，Larrabee是一个多核系统+传统的GPU。采用了x86指令集。多核之间具备缓存一致性的机制等。在Larrabee上的x86 core是基于Pentium P54C的设计，换言之是P5的微结构。（相关信息可参阅Intel CPU与微结构的关系） [...]

  27. mips 于 2009-12-14 6:07 下午

    老大 别叫什么实战啦 技巧啦 有点土
    不知大家是不是这样 我一看到这样的书名 一般都是略过 感觉就是一瓶不满半瓶晃的家伙拼凑出来的东西.
    首席既然要写 只要能把你一半功力写出来 就会是一本不朽之作哟 这是让首席在工程界和大学里扬名的最好方法哩

  28. Tick-Tock development model « 忍神龟趴趴走的思想工作 于 2010-09-30 12:57 下午

    [...] 【陈怀临注：时光如梭。上次写这篇文章是2008年10月。转眼2年过去。这次做一些修订和校注。】 [...]