硬科技:幻之處理器系列Intel Timna(1999年)

2022.03.02 02:31PM
照片中提到了Intel、Developer、Forum,包含了英特爾、顯示卡、英特爾、中央處理器、英特爾

時代背景:在20世紀末,適用於筆記型電腦的低耗電處理器,可謂鳳毛鱗爪,也清一色是現有桌上型處理器的低電壓版本,簡直聊勝於無。當時市場上比較常見的產品,僅有Intel MMC (Mobile Module Connector) 封裝的Pentium MMX、Pentium II和Pentium III,或著AMD的Mobile K6與Mobile K6-2。

照片中提到了O SZY、R20、160,包含了電子工程、顯示卡、母板、內存、微控制器

也為此,Intel在1999年3月,公開其歷史上首顆為了筆記型電腦與「600美元以下低價電腦」量身訂做的「Timna」,在單一晶片內整合Pentium III處理器核心、Direct Rambus記憶體控制器、S3的Savage 4繪圖核心,以及ICH2南橋,時脈介於533MHz到700MHz,預計耗電量僅15.2W,低於同時期Celeron處理器加上810晶片組的組合,Intel也預期高度整合式的單晶片設計,可節省大約30美元的硬體成本。

在這裡筆者就不得不先談談Rambus這個Intel晶片組發展史中的黑歷史了。Rambus發展出一系列所謂的 “Protocol-Based DRAM”,講的白話一點,就是將傳統匯流排的定址、控制與資料,都包在類似網路封包的Packet內,然後DRAM內部就整合大多數的控制單元功能,每顆DRAM如同1個網路裝置,連接在1條超高速的序列 (Serial) 匯流排「串串樂」。也因此,Rambus DRAM不能有空的記憶體模組,未使用記憶體模組須安裝「假的」CRIMM (Continuity RIMM) 當作終端。

照片中提到了G0154.1 5000376、VT QC 64403,包含了rambus終結者、拉姆布斯、動態隨機存取存儲器、拉姆布斯、動態隨機存取存儲器

那麼這樣有什麼好處?主要在於可以用更少的資料線,就實現更高的記憶體頻寬。此外,也會有更高的記憶體有效頻寬,畢竟「理論」和實際之間總是有那段落差。事實上,JEDEC體系的SDRAM,即使發展到DDR5,加上壓榨殆盡的記憶體控制器最佳化,那個實際比例大概也就80%左右,但Rambus卻可輕易達到90%甚至更高。Rambus的缺點也很明顯,更長的存取延遲、高昂的製造成本、更大的發熱量、以及Rambus惡名昭彰的授權費。與PC133 SDRAM相比,同容量的價格多達2到3倍。

日後的FB-DIMM (Fully-Buffered DIMM) 也繼承類似Rambus的精神,但終究也難逃同樣的命運。

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受制於Direct Rambus記憶體的較低產量與高昂價格,Intel不得不做出妥協,在Timna追加MTH (Memory Translator Hub,記憶體協定轉譯器,圖中縮寫為MPT,應為Memory Protocol Translator) 以支援普及的PC100 SDRAM,不僅提高成本,多出1層通訊協定轉譯,造成效能損失,更衍生了嚴重的記憶體模組相容性問題。

況且Timna把所有東西綁死在單一晶片,縮減了廠商的硬體規格彈性。相較於Intel 810之後,越來越多整合繪圖核心的北橋晶片組,一再延期的Timna毫無任何優勢,結果Intel不得不在2000年9月29日,宣佈中止Timna計畫。原先負責Timna的Intel以色列海法研發中心,則轉而開發Pentium M「Banias」,用真正為了筆記型電腦打造的處理器微架構取而代之,產品上市也是2003年5月的事情了—伴隨著Centrino的誕生。

照片中提到了Intel PentiumM、Intel® Pentium® M Processor Overview、processor,包含了英特爾奔騰 3 架構、英特爾核心、中央處理器、英特爾、英特爾

但二十世紀末期的「單晶片低價個人電腦」熱潮,始作俑者並非Intel,而是命途多舛的Cyrix,筆者後面將依序介紹同樣功敗垂成的MXi與夢幻般的M3 Jalapeno,請各位科科多多期待。

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