解开Centrino之迷(2)

无题

--- 第2回:低电耗芯片组“Intel 855PM”的秘密
在第一回中对Centrino移动计算技术中最重要的部件Pentium M　CPU处理器进行了说明,详见《解开Centrino之谜1》--- 第一回：Banias内核处理器Pentium M的秘密。本次将就对于CPU来说非常重要的部件芯片组进行说明。

为Pentium M准备的芯片组包括独立型Intel 855PM和图形芯片整合型Intel 855GM两种产品。也许有很多人把Intel 855PM综合版看作是Intel 855GM，实际上这两种芯片组完全是不同的芯片组。

Intel 855PM的北桥芯片 (FW82855PM) Intel 855GM的北桥芯片 (FW82855GM)

●看似相同实则不同的Intel 855PM组和Intel 855GM组

正如此前已经向大家介绍的一样，Centrino移动计算技术平台由Pentium M处理器、Intel 855芯片组家庭版和无线LAN模块Intel PRO/Wireless 2100家庭版组成。但是在其中占有第二重要位置的是Intel 855芯片组。目前，支持Pentium M的3rdparty芯片组尚未作好准备，事实上只有Intel 855可供选择。

Intel 855芯片组包括独立型和图形芯片整合型两种芯片，前者为Intel 855PM，后者为Intel 855GM。有关各自的规格如下表所示。另外，内置在Intel 855GM中的图形内核是基于被称为Intel Extreme Graphics2的Portra内核产品，基本上属于内置在Intel 830M等中的扩展系列，不内置硬件T&L引擎，渲染引擎为2通道/1纹理处理单元，引擎时钟为200MHz，内置LVDS发送单元.

【各芯片组规格】

无题

仅从此表来看，Intel 855PM和Intel 855GM的区别只能看出两种芯片是否内置图形内核。

但是，实际上两种芯片在规格上有很大的不为人知的差别。这就是消费功率。Intel 855GM的热量设计消耗功率(TDPtyp)，即在使用热量设计高峰时消耗的功率为3.2W，对电池使用时间具有很大影响的的平均消耗功率为1.7W，而Intel 855PM的TDPtyp为2W左右，平均消耗功率低于1W，在消耗功率方面二者有很大的差别。

很多人认为由于不含图形内核，所以当然消耗功率更低，实际上这并不是理所当然的情况。例如，用于移动Pentium III-M的Intel 830M家庭版包括无图形芯片版的Intel 830MP和内置图形芯片版的Intel 830M/MG，而公开的TDPtyp都是3.8W。即使看一看Intel 830M的数据表，也会发现在图形芯片有效时的TDPtyp还是3.8W，而在图形内核无效的状态下的数据尚未公开。

根据OEM制造商有关人士消息，在此情况下当然稍微有点低，但是实际上并没有太大的差别。如果这样认为，那么Intel 855GM和Intel 855PM的消耗功率仅有如此小的差别非常另人吃惊。

那么，两种芯片组消耗功率不同，却为什么带有相同的“Intel 855”编号? 其秘密隐藏在两种芯片组的开发代号中。

●以色列生产的Intel 855PM和美国产的Intel 855GM

要解开其中的秘密，只要将两种产品的开发代号(Intel 855PM＝Odem、Intel 855GM＝Montara-GM)在互联网上检索后就能理解。大都是混在有关Centrino的消息中，前者会检索出有关以色列的网页，而后者则会检索出有关美国地名的网站。

实际上，Intel 855PM是由设计Pentium M的以色列设计组同时设计出的(正因为如此，将以色列的Odem地名作为代号)。与此相对，Montara-GM是由位于美国俄勒冈州西尔斯伯勒市的IA-32设计组设计的。

开始，Intel 855GM未必是Pentium M专用。因为使用了和用于移动Pentium 4-M的Intel 852GM(Montara-GML)相同的芯片。详细内容将在后面说明，实际上移动Pentium 4-M的系统总线和Pentium M的系统总线的区别仅仅在于电压和追加的省电功能。因此，用于Pentium 4的芯片也可方便地用于Pentium M。

也就是说，Intel 855GM是添加了Intel 852GM中省略掉的部分功能(支持AGP 4X，渲染引擎为2P1T。Intel 852为1P1T，图形引擎时钟方面，Intel 852GM较低，为133MHz)的版本，并非是Pentium M专用.

与此相对，Intel 855PM是由因优秀的电路设计而闻名的以色列开发组为Pentium M设计的芯片组。能够想像出设计该芯片组时采用了以色列开发组优秀的电路设计技术、如用于Pentium M的先进的时钟分块技术(降低电路中不使用部件的时钟频率，从而节省电力的功能)等。

某OEM制造商的工程师对Intel 855PM称赞说：“Intel 855PM非常棒。Centrino笔记本电脑的电池使用时间之所以能延长，既得益于Pentium M，但也与Intel 855PM芯片优秀的性能分不开。”

●比Pentium 4更低电压驱动的Pentium M的系统总线

Pentium M的系统总线，通过在电信号中使用GTL+等，基本上可与移动Pentium 4-M系统总线互换。不过，较大的区别在于Pentium M的系统总线的电压比移动Pentium 4-M的电压(1.3V)更低，仅为1.05V。而且在设计中还增加了省电功能，在不交换数据时，通过切断系统总线的电力，以更低的消耗功率运转。

如果这样，就会出现这样的疑问，例如“能否将Intel 855PM和Intel 855GM用作移动Pentium 4-M芯片?”或者相反“能否将Intel 852GM用作Pentium M芯片?”等。

好象可以。正如刚才所述，Intel 855GM和Intel 852GM基本上使用相同的芯片，可能Intel 855GM是Intel 852GM的精选品。将图形内核高速运转的芯片用于Intel 855GM，而相对较慢的则用于Intel 852GM，这种可能性非常高。

如果是那样，那么将Intel 852GM作为Pentium M的芯片组使用也当然不是不可能的。不过，Intel公司认为这样的组合由于不进行运转验证，所以必须由OEM制造商负责运转保证。除了抑制芯片组价格以外可能不会有什么优点。不过，Intel 855GM和Intel 852GM似乎价格差别很大，对于成本比较敏感的制造商可能是一种挑战。

●低消耗功率的秘密在于驱动电压降至1.2V

正如前述，无论是在TDP方面还是在平均消耗功率方面，Intel 855PM和Intel 855GM与Intel 830M等相比都比较省电。例如，比较TDP可知，Intel 830M为3.8W，Intel 855GM为3.2W，而Intel 855PM为2W。平均消耗功率方面，Intel 830M低于2W，Intel 855GM低于1.7W，而Intel 855PM则低于1W。这样，与以前的产品相比，省电的秘密究竟在何处呢？

其中之一在于，与以前的产品相比，采用精致省电设计。时钟分块控制与以前的产品相比，变得更加精致，通过采用可降低指向不使用的存储单元的信号线的时钟频率进行省电的“Dynamic CKE”功能等，来降低平均消耗功率。(Dynamic CKE也被Intel 830M采用)。

但是，最关键的是供应北桥的内核电压被降低至1.2V的低电压。以前的Intel 830M和Intel 845MP芯片组电压为1.8V，而Intel 855家庭版的芯片组电压仅为1.2V，降低了约40%。由于降低电压对消耗功率影响比较大，所以可能这就是Intel 855家庭版芯片组低消耗功率的最大理由。

可以认为，电压降低如此之多，就是由于用于Intel 855家庭版的芯片组的工艺规则明显比Intel 830M和Intel 845MP更精细化。

Intel表示，在芯片组中使用第一代前或第二代前的工艺规则，但是，Intel 830M和Intel 845MP的电压和目前象Intel 815EM一样的0.18μm工艺的芯片相同。因此，可能采用0.25μm工艺的可能性非常大。如果是这样，从本次的Intel 855家庭版1.2V的电压类推，每个0.18μm都实现了精细化，大概是如此吧。

这样，通过对芯片组的详细介绍，就会发现Intel公司的所考虑的Centrino移动计算技术不仅仅是只考虑CPU，而是考虑到整个平台的省电设计。