解开Centrino之谜(1)

无题

本篇将向大家介绍Intel公司正式发布的“Centrino移动科技”计算平台。本篇内容主要就Centrino移动科技究竟是什么样的技术以及将对今后的笔记本电脑的发展会产生什么的影响向大家分别介绍。

Centrino移动科技计算平台主要是由3部分组成，包括「Pentium M」处理器、「Intel 855」家用芯片组和无线LAN模块「Intel PRO/Wireless 2100」，本人将分别从市场观点和技术观点的角度进行说明。本次将首先对Centrino移动科技计算平台中最重要的部件「Pentium M」处理器进行解释和说明。

●“Pentium M处理器低电耗CPU一说”只说对一半

“Pentium M与以前的CPU(例如移动Pentium III-M处理器)相比，其耗电量非常低。”这样的话大概是很多有关Centrino文章中都充斥的评价。从Pentium M处理器被称为“Banias”时起，有关的报道均是其消耗电量比较低之类的消息，所以大多数的读者对其也是这样的印象。

的确，Intel公司也是这样进行说明的。实际上，Intel公司在介绍Pentium M处理器的微型架构时列举其以下特点：

・微操作融合(Micro-Ops Fusion)

・先进分支预测

・专用堆栈管理器

・低功耗大容量二级缓存

该公司强烈呼吁：“通过以上各项设计，可以更有效地运行命令，所以非常省电。”

由于Intel公司进行这样强烈推荐，所以在很多用户之间慢慢地就形成这样的印象，即象开头说的那样，“Pentium M与以前的CPU(例如移动Pentium III-M处理器)相比，其耗电量非常低。”

但是这样的说法只说对了一半。
●Pentium M主要包括三种产品普通版、低电压版和超低电压版。

本次Intel公司发布的Pentium M处理器就包括以下产品.

【表1：Pentium M的时钟和电压】

上述的驱动电压和消耗功率数据等是笔者单独采访获得的数据，并非是Intel公司正式的见解。不过，以下介绍的内容也不会与实际相差很多。Pentium M包括普通版、低电压版、超低电压版3种。三种处理器间的不同在于热量设计消耗功率 (Thermal Design Power：TDP)的不同，普通版不超过25W，低电压版不超过12W，超低电压版不超过7W。

目前的笔记本电脑以热量设计为基础，所以CPU的热量设计消耗功率对笔记本电脑的形状影响很大。在Pentium M上市以前，可将笔记本通过板型、热量设计和分段进行如下分类。


【图1：按笔记本电脑的外形进行分类】

左栏为目前Intel公司发布的面向移动的CPU处理器，从上面开始，TDP超过35W的电脑被称为台式机替代品，采用大型液晶显示面板，处理器采用台式电脑用的Pentium 4处理器。TDP 在25～35W之间的主要是指全功能笔记本电脑和轻薄型双轴笔记本电脑(HDD和CD-ROM驱动器内置)，采用移动Pentium 4-M处理器。

12～25W之间主要是指轻薄型和小型笔记本电脑，采用移动Pentium III-M处理器的普通版。7～12W之间是指小型笔记本电脑，采用移动Pentium III-M处理器的低电压版。另外，7W以下的为迷你型笔记本电脑，采用移动Pentium III-M处理器的超低电压版。Pentium M的～25W、～12W、～7W热量设计省电倾向与移动Pentium III-M的倾向一致。即从热量设计消耗功率的观点来看，可知Pentium M是一种可代替移动Pentium III-M的产品。因此，Pentium M以后的面向各分类的CPU如图1右侧显示.

另外，补充一点，在台式机替代品市场，不带“-M”的移动Pentium 4处理器将在第三季度投产。移动Pentium 4基本上是面向台式机的CPU，而其较大的区别在于支持SpeedStep技术。

移动Pentium 4-M也将在年内向OEM制造商提供，全功能笔记本电脑将转向移动Pentium 4，轻薄型笔记本电脑则转向Pentium M，在25～35W之间的处理器将被台式机替代品采用。

无题

●由于采用Pentium M处理器，热量设计消耗功率有所增大

以下各表显示了Pentium M 1.60GHz＋Intel 855GM、移动Pentium III-M 1.20GHz＋Intel 830M、移动Pentium 4-M 2.40GHz＋Intel 852GM三种平台上的热量设计消耗功率(TDP)的数据。三种芯片组都是采用了Portra内核的Intel整合图形的芯片组，比较适合。

【表2：基于三种平台的热量设计消耗功率(TDP)】

(单位：W)

从表中可以看出，与移动Pentium III-M 1.20GHz＋Intel 830M相比，Pentium M 1.60GHz＋Intel 855GM的TDP增加。主要原因有三点，其一是CPU自身带有若干TDP，另外一点是由于内存采用DDR SDRAM而引起增加，第三是由于ICH3-M变为支持USB 2.0控制器的ICH4-M时增加了0.2W。

因此，从OEM卖方的观点来说，将CPU从Pentium III-M更换为Pentium M，在热量设计上由于增加了消耗功率，所以必须要更严格进行热量设计。即至少从热量设计消耗功率的观点来说，“Pentium M处理器低电耗一说」还稍微有点微妙.

●在增长关系上，若时钟频率越高，则在SpeedStep技术有效时，共消耗功率越低

Pentium M支持代号为“Geyserville III”的新增强SpeedStep技术(以下为了加以区别，称为GV3)。

以前的移动Pentium 4-M和移动Pentium III-M所支持的Geyserville II增强SpeedStep技术(为了加以区别，称为GV2)，支持动态更改时钟・电压功能，但是不具备多级scaling功能。与此相对，GV3支持多级时钟・电压变化功能。具体地说，即通过动态改变VID(Voltage ID)运动电压信号来改变电压.

在Pentium M处理器中，从最高时钟频率至最低时钟频率的600MHz，均以200MHz为基准进行时钟频率分类。(另外，在以GHz表示时，小数点后第一位为奇数的频率都未被采用，例如1.5GHz、1.3GHz、1.1GHz、0.9GHz、0.7GHz都被跳过)。Pentium M的时钟频率和VID规格如表3图1所示。

(单位：V)


【图表1】

另外，该数据是Pentium M正式发布前的数据，不是Intel公司公开的数据，仅仅是笔者自己采访后整理所得的数据.

从图表中可以看出，与较低频率的Pentium M处理器相比(1.50GHz、1.40GHz、1.30GHz)，时钟频率最高的1.60GHzPentium M处理器的时钟电压要低。1.60GHz级别的处理器，在中间级别的1.4GHz、1.3GHz、1.2GHz、1GHz、800MHz中都比普通版的其它时钟频率要低。

为什么会出现这样的问题呢，这与增幅有关。基本上，所有的时钟都是经过相同的制造过程完成，在最终封装阶段进行测试，然后再分别将其列为何种时钟频率。

此时，施加相同的1.48V电压，对于能够提高至1.6GHz的芯片就作为1.60GHz处理器出货，而只能以1.3GHz运转的芯片就作为1.30GHz处理器出厂。我们知道如果提高电压就能很容易提高时钟频率，相反，如果降低时钟频率则电压也容易低下来。

但是，以1.48V 电压开始的1.60GHz芯片与以1.48V 电压开始的1.3GHz芯片，中间就会出现电压差。

也就是说，在SpeedStep有效时的中间时钟的各级中，普通版Pentium M1.60GHz耗电最小。
●非常值得购买的低电压版和超低电压版

不过，在Pentium M中除了有普通版外，还有低电压版和超低电压版。

低电压版Pentium M 1.10GHz，在1.1GHz时的驱动电压为1.18V，TDP为12W，与以200MHz为基准单位分类的普通版相同，可达到600MHz/0.96V。超低电压版Pentium M 900MHz在900MHz时的驱动电压为1V，非常低，最终可达到600MHz时0.85V电压。

图表1中也记录了低电压版和超低电压版，从中可以看出，低电压版和超低电压版比最好的芯片普通版1.60GHz消耗的电量还要少。这就意味着如果提高低电压版和超低电压版的时钟频率，那就很可能在1.60GHz附近徘徊。至于超低电压版Pentium M 900MHz，大概超过1.60GHz也可运转。

但是，价格却并不和1.60GHz相同。据有关人士消息，Pentium M 1.60GHz将超过600美元(超过7万日元)，低电压版Pentium M 1.10GHz半价为200美元(超过3万日元)，超低电压版Pentium M 900MHz价格也属同一等级，稍微便宜一点。

可以说这样的价格设定非常大胆。除此低电压版、超低电压版外，Intel公司的价格设定，以高频率时钟工作的要贵，而低频率工作的则相对便宜。因此，原来以更高时钟频率工作的低电压版Pentium M和超低电压版Pentium M的价格岂止与Pentium M 1.60GHz相同，即使比它高也并非不可思议。

若问为何Intel公司这样设定价格，这主要是想击溃市场上的竞争对手。不用说Transmeta公司是其竞争对手。Transmeta的Crusoe处理器开始定价为高于200美元，而现在则实施100美元的低价路线。这当然是与为了对抗Intel公司的低电压版和超低电压版处理器。

Transmeta公司也意识到Pentium M、特别是低电压版和超低电压版对其也是一个威胁。正因为如此，Transmeta公司于10日发表了TM8000的详细说明。很想让用户和制造商对本公司增加一些兴趣。果然得到了回报，可能是可以保护在迷你型笔记本电脑上采用Crusoe处理器的OEM制造商，不久就将下发有关判决。

不过，只想说一点，Intel以200美元的廉价销售低电压版和超低电压，是因为Transmeta公司正想在该市场欲努力突破的。在这种意味上，今后期待Transmeta公司能在该市场上能更有所作为。
●平均消耗功率低于移动Pentium III-M的Pentium M

以上对Pentium M进行了长篇介绍。已经对大家未说对的方面进行了说明，下面有必要对大家说对的方面进行说明.

【表4：三个平台的平均消耗功率差别】



(单位：W)

表示显示了刚才的Pentium M 1.60GHz＋Intel 855GM、移动Pentium III-M 1.20GHz＋Intel 830M和移动Pentium 4 2.40GHz-M＋Intel 852GM三种平台上的平均消耗功率的差别。。

所谓平均消耗功率是批用户运行常用应用程序时的消耗功率。除去DVD播放器等部分应用程序外，用户在使用PC时，有很多时候PC都比较空闲，即大部分时间CPU都未使用到极限。因此，实际上，与高峰时消耗功率TDP相比，倒不如说此平均消耗功率对电池使用时间的影响更大。

在平均消耗功率方面，很明显Pentium M比移动Pentium III-M和移动Pentium 4-M都低。也就是大家所说对的另一方面，即Pentium M是一种低功耗CPU。

在热量设计消耗功率方面，虽然比P3要高，但在平均消耗功率方面比P3更有优势，电池持续使用时间也明显变长。这才是Banias内核Pentium M的本来面目。

本文由TOKYOIT.com转载

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