2007年PC硬件展望:感受不一样的精彩
作者:陈可[b]前言[/b]
在过去的一年中,硬件技术出现了加速提升的势头,产业界则出现了激烈的整合变动。而在2007年,所有这一切都将延续,我们将看到Santa Rosa移动平台、AMD的K8L架构、图形领域的G80与R600之争、闪存加速技术以及混合硬盘等更多的新产品和新技术登台亮相。
在过去的一年中,硬件技术出现加速提升的势头,产业界则出现了激烈的整合变动。首先在关注度最高的微处理器领域,英特尔带来了Core 2 Duo系列产品,以卓越的每瓦性能指标获得明显的产品优势,而AMD则大力宣扬Athlon 64系列在直连架构方面的优势。图形领域,NVIDIA凭借GeForce 7900、SLI技术和nForce平台获得高阶市场的领先地位,但ATI Radeon X1950与CrossFire平台同样实力不俗。存储领域,硬盘容量突破了750GB,开始朝向1TB的新高挺进;蓝光DVD/HD DVD的产业化进程也进入最后的关头……
所有这一切都将在2007年继续进行,我们将会看到英特尔的45纳米工艺以及改良型Core 2 Duo产品、四核心处理器、Santa Rosa移动平台以及AMD的K8L架构,图形领域的G80与R600之争、DirectX 10与统一渲染架构成为新的标杆,另外我们还将看到TB级的硬盘、闪存加速技术以及混合硬盘、蓝光DVD/HD DVD产品日益增多,这些新产品和新技术的出现和普及无疑将让计算机产业继续获得强劲的推动力,同时也将对用户的应用形态产生积极的影响。
[b]微处理器:英特尔与AMD进入白热化竞争[/b]
[align=center][img]http://image2.sina.com.cn/IT/ul/2007/0119/U1281P2DT20070119080150.jpg[/img][/align][align=center] [size=12px]目前英特尔已经推出代号为Kentsfield的Core 2 Quad四核处理器,通过双芯片封装达成四核结构。[/size][/align]
英特尔Core 2 Duo与AMD的65纳米Athlon 64 X2/FX无疑是2007年微处理器市场的两大热门,受到微软Windows Vista上市的吸引,许多用户都有平台升级或者换机的需要,新一代双核处理器无疑能很好地满足用户的需要,英特尔与AMD也将在这一领域展开新一轮角逐。
从现有的情况来看,Core 2 Duo处理器在性能方面几乎占据压倒性的优势,并且胜出的幅度颇为可观,而且保持低功耗运行,这一切显然得益于Core 2 Duo所采用的Core微架构,其宽指令并行技术、指令优化技术、128位SSE单元以及高达4MB的大容量二级缓存等独特设计,奠定了Core 2 Duo能够在性能方面领先于对手。
而英特尔在2007年度的重点就是加速Core 2 Duo的量产,并采取侵略性的价格策略,重新夺回桌面市场的主动权。面对对手的全面压力,AMD以65纳米的新一代产品应对,但由于架构没有丝毫改良,产品性能停滞不前,依然无法摆脱性能落后的局面。
不过,AMD产品也拥有自己的独到优点:首先,65纳米工艺虽然没有让Athlon 64 X2/FX产品的功耗得到多少改良,但处理器的发热量和温度降低了许多,超频潜力非常可观,这在DIY市场会相当受欢迎;其次,除了65瓦的标准版本外,AMD还提供35瓦的低能耗版本Athlon 64 X2双核处理器,这个功耗指标与英特尔未来800MHz FSB的Merom移动处理器持平,显然,低功耗产品能够获得那些注重节能、静音的用户的青睐,作为数字家庭平台亦更有竞争力;第三,AMD64处理器拥有更优秀的连接架构,通过整合内存控制器直接管理内存,借助HyperTransport总线同芯片组连接,未来更可以发展出协处理器加速平台,相比之下,英特尔平台一直都延续传统的连接架构,明显缺乏创新点。
事实上,无论用户选择哪一个平台,都能够很好满足应用的需要,英特尔与AMD在2007年的主旋律很可能放在价格竞争上面。
四核心处理器是2007年的又一个焦点,目前英特尔已经推出代号为Kentsfield的Core 2 Quad四核处理器,它采用双芯片封装的模式,尽管AMD一直抨击Kentsfield为“假四核”,但Kentsfield是当前市场上惟一能够买到的四核心处理器,并且其实测性能全面超越AMD的Quad FX 4×4平台(两枚Athlon 64 FX-74/3GHz处理器),对于发烧用户而言可谓是不二之选。
大约在第三季度,英特尔将率先进入到45纳米时代,并推出代号为Yorkfield的新一代四核心处理器,它将采用四核共享12MB二级缓存设计,规格指标极为惊人;与此同时,英特尔也将拿出45纳米工艺的新一代Core 2 Duo,除了工艺改进带来低功耗、低发热外,处理器的二级缓存也将攀升到6MB,将对手远远甩开。
在这个时候,AMD才能完成从90纳米到65纳米的全面转变,并带来改良的K8L架构。其主要改进在于将浮点单元的数量增加一倍,并改用128位SSE执行单元,这些改进将显著提升芯片的浮点计算和多媒体性能,但其整数计算性能却没有获得多少改进。K8L继续保有AMD先进的直连架构设计,HyperTransport连接总线提升到速度更快的3.0版本,并支持HTX协处理器扩展,内存控制器则同时支持DDR2、DDR3和FB-DIMM,主板厂商可根据自身情况选择灵活的搭配。
也是在2007年第三季度,AMD会带来代号为Altair的四核K8L架构处理器,每个核心均配备512KB二级缓存,然后再共享2MB容量的三级缓存,AMD希望这套架构能够提升四个核心的协作效率,但如果我们将它同英特尔的Yorkfield四核处理器相比较,便会发现二者完全不在一个量级上,AMD要想撼动对手的优势地位极为困难。可以预见,英特尔在2007年将逐步夺回市场主导地位,但双方都将面临激烈的价格竞争,用户将成为最终的受益者。
伴随着笔记本电脑市场的高速增长,移动平台也将成为双方的竞争要地。英特尔将在2007年3月份推出Santa Rosa移动平台,该平台以800MHz FSB的Merom处理器、965M系列移动芯片组和Kedron 802.11b/g/n无线网络模块作为核心组件,加上选配的Robson加速模块、3G/WiMAX无线模块,整个平台可以说有了质的飞跃,至少在商用领域,英特尔迅驰平台的优势地位不会改变。
但在高速成长的消费型市场,AMD Turion 64 X2平台以卓越的性能和性价比取胜,加上拥有更先进的图形技术,AMD将会从这一市场中获得丰厚的回报,只要AMD能够拿出足够优秀的产品,就能够与英特尔迅驰平台展开对等的竞争,而广大用户当然非常乐意看到这一格局的出现。 图形领域:NVIDIA G80对决ATI R600
[img]http://image2.sina.com.cn/IT/ul/2007/0119/U1281P2DT20070119080134.jpg[/img]
NVIDIA G80是有史以来最复杂的图形芯片,集合创新架构以及先进的设计理念,性能大幅度超越前代产品。
AMD在2006年成功地完成了对ATI的并购,这样NVIDIA就成为所剩无几的几个有影响的独立图形芯片供应商。在过去的一年中,NVIDIA GeForce 7系列可谓大获全胜,尤其是高阶的GeForce 7800/7900系列和SLI平台所向披靡,ATI逐渐被对手所拉下。
在2006年11月,NVIDIA发布了新一代G80图形处理器,GeForce 8系列从而走上前台。与之前外界的猜测不同,G80完全采用统一渲染架构设计,原生支持DirectX 10 API,除此之外,G80的关键技术改进在于不再采用矢量图形单元设计,而是全部改用超标量单元,矢量处理预先转为标量指令加以执行,这样做大幅度提升了G80的标量处理性能,同时又不会让矢量性能作出多少牺牲。G80所拥有的128个流处理器均为超标量类型,最高工作频率达到1.35GHz,浮点处理能力高达345.6GFLOPS,这个数字相当于Core 2 Duo处理器的十倍!
不过,G80集成了高达6.8亿个晶体管,这让它成为有史以来最复杂的半导体芯片。为了保证产品的良品率,NVIDIA采用保守的90纳米工艺来制造G80,这也使得G80的芯片面积达到惊人的496平方毫米!在实际测试中,G80果然不负众望,各项性能均大幅度超过上一代旗舰产品,部分项目甚至有了翻倍的提升,同时也将AMD-ATI的Radeon X1950XTX远远甩在了后面。
NVIDIA先期推出基于G80的GeForce 8800GTX/GTS显卡,面向旗舰和高阶市场,而在2007年一季度,我们将会看到G84、G86等代号的中端和低端产品面市,两者都基于统一渲染架构设计,与G80的区别主要在于渲染管线/流处理器的数量、显存接口位宽/容量以及工作频率,这两者才是NVIDIA真正的拳头产品。由于占据市场先机,G80/G84/G86系列获得市场追捧没有太大的悬念,NVIDIA希望能够在2007年将独立图形芯片市场占有率提高到60%以上,这个目标看来不会过于遥远。
相比之下,AMD-ATI的R600核心进展不顺,AMD-ATI计划在1月底正式发布R600图形处理器,但至少要到3月份才会开始大面积铺货。到目前为止,R600的规格参数还处于严格的保密状态下,我们只知道它的晶体管总量将超过7亿个,复杂度超越G80,其统一渲染单元仍基于矢量设计,核心频率在700MHz以上。
AMD-ATI没有对外透露R600的性能能够达到什么样的级别,R600能否击败G80大概要等到发布后方可揭晓。关于R600的一个负面消息是,其芯片功耗据说超过180瓦,比G80的145瓦明显高了一截,估计AMD-ATI会将不少精力花在散热系统的设计,以及缩短板卡长度上。不过到目前为止,R600的表现还算理想。按照这样的进度,AMD-ATI至少要等到2007年第二季度才能上马R600系列的中低端产品,而这个时候NVIDIA的G84/G86已实现大面积铺货,AMD-ATI在桌面市场的份额可能会被继续蚕食。
除了独立图形芯片在2007年将大放异彩之外,整合图形芯片也将扮演越来越重要的角色,在这一领域,英特尔占据绝对主导地位,但这更多是依赖平台优势而非图形性能。当然,也有越来越多的OEM厂商和终端用户都将目光放在了NVIDIA和AMD-ATI身上。
受惠于ATI被AMD收购,NVIDIA将正式为英特尔、AMD两大平台开发整合图形芯片。在2007年一季度,NVIDIA将为英特尔平台推出MCP73整合图形芯片,它集成了Geforce 7300等级的图形核心,完全支持DX9.0 SM3.0,其他规格包括内建HDMI/HDCP、支持PureVideo最高720p H.264硬解码、通过Vista Premium认证等等,各方面指标都优于英特尔的G965系列。
到第四季度,NVIDIA将带来代号为MCP79的后续产品,它将改用G80体系的统一渲染架构,预计性能会有可观的提升;同时为了保证芯片组的低功耗,NVIDIA计划采用台积电的55纳米工艺进行制造,这让MCP79变得相当富有竞争力。与MCP79同期,英特尔将推出代号为G35的新一代整合图形芯片,它将集成DirectX 10级别、统一渲染架构的图形核心,支持HDMI/HDCP、1080i H.264、HD Audio等先进规格,但从英特尔一贯的作风来看,G35不太可能拥有超越NVIDIA MCP79的性能。
而在AMD平台,目前性能最优秀的整合图形芯片仍然是NVIDIA的GeForce 6150/6100,但这个地位很快就会被AMD夺取。在2007年一季度,AMD将推出690G系列整合图形芯片,也就是之前ATI开发的RS690。据悉,AMD 690G集成Radeon X700级别的图形核心,虽然只能支持DirectX 9和Shader Model 2.0,但据AMD表示,690G将以图形性能取胜,同时也将支持HDMI/HDCP输出、H.264/VC1高清晰影像解码等流行的技术,整体规格能够令人满意。更重要一点在于,AMD 690G保持低廉的售价,加上AMD官方的支持,市场前景极为看好。大约在第三到第四季度,NVIDIA将带来G80体系的新一代整合图形芯片,它的定位将略高于AMD 690G。 芯片组技术:DDR3内存与PCI Express 2.0将进入实用
与处理器和图形平台的高速发展相呼应,芯片组领域在2007年也将有全面的技术提升。首先在连接总线方面,英特尔将前端总线提高到1333MHz新高(高阶产品),这意味着处理器与芯片组拥有10.6GB/s的连接带宽。目前,双通道DDR2-533内存系统即可提供这样的带宽,但英特尔现行的965/975芯片组都将双通道DDR2-800作为标准配备,理论带宽达到12.8GB/s,前端总线无法提供足够高的吞吐率。
在2007年第二季度,英特尔将带来代号为Broadwater的新一代芯片组,届时它将带来双通道DDR3-1333内存技术,遗憾的是,前端总线带宽的限制让双通道DDR3-1333的意义大打折扣。而AMD平台则没有这个问题,处理器自身集成了内存控制器,处理器二级/三级缓存可以同内存系统高效交换数据,效率十分卓著。
2007年芯片组技术的主要热点在于双PCI Express×16图形接口以及PCI Express 2.0规范的导入。经过近两年的推广,双显卡概念深入人心,尽管只有少数高阶用户才会考虑配备双显卡,但大多数PC用户都希望主板能够提供妥善的支持,以备未来升级之需。
目前双显卡技术牢牢掌握在NVIDIA和AMD-ATI手中,作为最大的芯片组厂商,英特尔公司除了从NVIDIA手中获取SLI技术授权外别无选择;反过来NVIDIA可以要求英特尔对齐其开放总线授权,双方达成利益上的一致。如果要充分发挥多显卡的并行性能,双PCI Express×16插槽是非常必要的。
为了实现这一点,NVIDIA的nForce 500/600系列通过两枚芯片共同完成这个任务,而英特尔现行的975系列芯片组还是采用双×8的配置,只有等到2007年中期的Broadwater平台中,我们才有望看到双×16配置。相比之下,AMD平台则走在了前列,现行AMD 580X芯片组(原ATI RD580)即可支持两条全速的PCI Express×16图形接口,但它仅能支持AMD自家的CrossFire平台。
在2006年的12月,PCI-SIG工作组发布了PCI Express 2.0技术规范,该规范也将被芯片组厂商及时导入。PCI Express 2.0的数据传输率从2.5Gbps提升到5Gbps,意味着传输性能翻了一番;其次,PCI Express 2.0增强了供电能力,使得系统可良好支持300瓦以内功耗的高阶显卡,这样高阶显卡就不必依赖外接电源接口,就可获得足够的电力;第三,PCI Express 2.0新增了输入输出虚拟(IOV)特性,该项特性可使多台虚拟计算机可方便地共享显卡、网卡等扩展设备。英特尔Broadwater芯片组将率先支持PCI Express 2.0规范,预计在2007年内,各大芯片组厂商都能推出相应的产品。 存储领域:混合硬盘、蓝光DVD/HD DVD争奇斗艳
垂直记录技术可谓是2006年硬盘领域的明星,这项技术将硬盘的记录密度提升到新的高度,制造出TB级的海量硬盘也成为可能。到目前为止,希捷、日立、西部数据、富士通、东芝等硬盘厂商均已实现了垂直记录技术的实用化,并推出了相应的硬盘产品,涵盖3.5英寸桌面硬盘和2.5英寸/1.8英寸的笔记本电脑硬盘。
大约在2007年中期,我们有望看到1TB容量的桌面硬盘上市,希捷公司有望再度成为新领域的领先者。事实上,在并购迈拓成为第一硬盘大厂之后,希捷的市场份额就持续提升并居于垄断地位,这种趋势在2007年完全有可能继续下去。而在2.5英寸的笔记本电脑硬盘方面,富士通创下了300GB的容量记录,如果没有例外的话,这个记录很可能一直保持到2007年底。
“闪存+硬盘”的混合型产品是2007年硬盘市场的一大热点。伴随着Windows Vista的出炉,混合硬盘的优势将逐步体现,在这一领域,三星和希捷有望展开一场正面的较量。三星公司拥有最先进的闪存技术,而且拥有成熟的硬盘业务,微软正是考虑这一点才与三星公司合作开发混合型硬盘。按照计划,三星公司将在一季度推出混合硬盘产品,刚好配合Vista的全球上市。希捷则针锋相对计划在2007年3月推出混合硬盘,届时我们将看到两家厂商展开正面的竞争。如果混合硬盘在实用中体现出压倒性的优势,那么到2007年底,混合硬盘就有望取代传统的硬盘产品成为主流。
也是在2007年,我们将看到蓝光DVD与HD DVD正式进入市场,计算机真正进入到高清时代。相比现行的DVD,蓝光DVD和HD DVD都可以承载2小时以上的高清电影,同时具备20GB/15GB的数据存储容量,取代DVD光驱成为主流只是时间问题。但我们不要指望这一进程在2007年内就会实现,其中最关键的限制因素来自于价格壁垒。
同以往一样,蓝光DVD和HD DVD光驱在上市之初价格不菲,鲜有用户能够接受,保守估计至少要到2008年中期,蓝光DVD和HD DVD光驱才能实现价格平民化。其次,高清内容尚处于准备阶段,用户难以获取以蓝光和HD DVD发行的电影,即便好莱坞提供足够多的蓝光/HD DVD片源,国内用户也无法从正规渠道获取,加之蓝光/HD DVD存在严密的内容保护,一些非常规的渠道将会大受影响,这在某种程度上也削弱了用户对新一代光存储产品的热情。
对绝大多数用户来说,DVD刻录机是更务实的选择,除了价格优势外,DVD刻录机具有的双层刻录支持和16X刻录速度都足以满足用户需要,上市之初的蓝光DVD/HD DVD光驱只能是少数人的最爱。 Core 2 Duo
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