硬科技:光華電腦DIY回憶錄之邁向第六世代x86處理器

2018.12.22 08:49PM
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前情提要 (背景播放EVA下集預告配樂):當筆者費了九牛二虎之力,陸續搞定CPU超頻、充足記憶體、清晰2D畫面和3D遊戲需求後,真正的第六世代x86桌機處理器和AGP界面的單晶片3D顯示卡的腳步聲,卻不知不覺中,離筆者越來越近,而且虎視眈眈著筆者那即將見底的荷包。

雖然Cyrix AMD這些Intel競爭者宣稱「可在Pentium的腳座上提供第六世代x86處理器 (以Pentium Pro為首) 等級的效能」,並持續自行延伸Socket 7規格,如支援100MHz外頻、AGP匯流排和SPGA封裝處理器的Super Socket 7,但平心而論,在當時實在沒人相信這些廠商推出的產品真正達到「第六世代」的等級。Socket 5缺乏L2 Cache專用匯流排 (DIB, Dual Independent Bus),記憶體子系統的整體效率遠不如Socket 8,更是致命缺陷,這問題到了整合L2 Cache的後期K6才解決,但Socket 7早已時不我與。

那一定會有科科舉手發問:為何Cyrix和AMD不乾脆脫下褲子跟Intel拼了,自行開發Socket 8的Pentium Pro相容品,或著Slot 1的Pentium II替代品?原因在於他們沒有「專利」,連脫褲子的機會都沒有。關於這部分,就不得不翻箱倒櫃仔細考古一下了。

P6匯流排的專利來源在這裡

Intel P6匯流排所採用的GTL (Gunning Transistor Logic) 訊號規格,雖授權來自Xerox (全錄),但Intel為了改善雜訊抵抗力,將電壓從原先的1.2V提高至1.5V,1.0-V參考電壓與50歐姆終端電阻,也不同於Xerox原案,這就是P6匯流排的「專利」來源。後來為了進一步提昇多處理器環境的系統匯流排運作時脈,Intel進一步在初代Xeon處理器,導入AGTL+(Assisted GTL+),讓四處理器環境的系統匯流排時脈,也能達到100MHz。

我們將焦點轉回CPU本身。Pentium Pro本身並非針對桌上型個人電腦的產品,缺乏MMX指令集亦不利市場行銷,況且將CPU核心和同時脈L2 Cache綁在一起的多晶片封裝 (MCM, Multi-Chip Module) 在當時所費不貲,產能可能也是問題,Intel須另闢他徑降低成本,所以「大彈夾」Slot 1就這樣誕生了。

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Slot 1的Pentium II,其L2 Cache運作時脈僅CPU核心的一半,這也成為影響這波超頻熱潮的關鍵性因素:Intel將可以跑到400MHz或450MHz的CPU核心「下放」成266MHz和300MHz是一回事,但Intel畢竟沒有保證超頻成功的義務,打上電路板的L2 Cache,是否可撐到200MHz和225MHz,那又是另一回事,結果變成266MHz的SL2W7,無論超頻成功率和超頻穩定性,都普遍勝過300MHz的SL2W8。

筆者打從一開始就具備這樣的「認知」,也因此,Pentium II 400MHz就取代了Pentium MMX 292MHz,成為新世代光華牌個人電腦的心臟。

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隨著製程技術的演進,Intel最後也慢慢走回CPU直接整合L2 Cache和Socket腳座這條路,內建同時脈128kB L2 Cache的Celeron A,也造成一波300MHz超450MHz的風潮,在某些情況的性能表現,甚至比同時脈Pentium II還要好。

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可惜了!我的超頻人生

但P6平台的超頻歪風也再此慢慢退燒,後繼Pentium III核心Celeron (Coppermine-128),像533MHz超850MHz或600MHz超900MHz,都無法重現如同先前的驚人成功率,也替筆者的超頻人生劃下了句點。

在1998年到2000年這段期間,正好就是由AMD後來的執行長Dirk Meyer領軍操刀、使用與Intel分道揚鑣的Alpha EV6匯流排的K7,和Intel Pentium III頂上決戰,取得短暫製程優勢,並在1GHz時脈追逐戰中取勝的激戰時刻,這也是Intel第一次在x86處理器市場遭遇真正的挑戰,並奠定未來數年K8盛世的基礎。事隔二十年,今天Lisa Su領導的AMD竟然極度可能在2019年重現此景,令人感慨之餘,卻將為各位科科帶來更多的期待。

如果各位科科想回顧過去二十年Intel和AMD互毆的歷史,可參考筆者在科技新報發表的編年史,科科。

未完待續:下集「硬科技:光華電腦DIY回憶錄之3dfx沒落與NVIDIA崛起

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