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英特爾雙核心CPU熱度創新高 達95W∼130W
英特爾執行官貝瑞特(CraigBarrett)10月在Gartner舉辦的產業座談會中的驚天一跪與雙手合併之姿,雖然帶點戲謔和喜劇效果,卻肯定成為全球高科技產業永難忘懷的經典畫面,因為,若沒有英特爾排除萬難讓CPU運算時鐘頻率不斷追高,號稱全球第二大產業的PC絕無法擁有每年超過1億台以上的市場。
然而,如此位尊權重的霸主竟為1顆CPU的取消計劃,向全球PC廠商致歉,可見過度追求高運算時鐘頻率的策略確實出現瓶頸。
高運算時鐘頻率CPU的散熱和耗電問題是全球廠商必須共同克服的難關
貝瑞特對著超過6500位業界領袖說,他寧願實現原來的承諾,但是,英特爾的決定與改變,意味他們必須在打造更快速(faster)或更強大(powerful)的CPU之中做抉擇,而產業正面臨嚴苛的高耗電與高消耗功率等挑戰,英特爾雖然有能力讓CPU裡的晶體管速度繼續提高,提高整體性能卻才是最重要的當務之急,所以,與其只給使用者「電燈泡」(意味發燙的CPU),不如給他們真正的好處。
貝瑞特的說詞完全呼應英特爾副總裁PatrickGelsinger等領導階層在2002年美國IDF的大聲疾呼,Gelsinger當時說,英特爾有能力讓CPU的運算時鐘頻率與時俱進,但是,高性能必然產生的高耗電和高熱,會影響系統產品的穩定和使用壽命,因此,未來解決高運算時鐘頻率CPU的散熱和耗電問題,非英特爾可以獨力解決的障礙,將是全球廠商必須共同克服的難關。
貝瑞特向在場人士強調,走入多核心CPU領域正是英特爾對抗高電力與功率挑戰的方法。
但是,難題就此解決了嗎?
英特爾認為從單核心走向雙核心或多核心,並借助增加catch或FSB等輔助方式,讓CPU只以運算時鐘頻率來支撐整個實際運算性能的負擔減輕,達到相互分工但分進合擊的功效,能夠以比低運算時鐘頻率達到相同的性能表現。
不過,這只是「緩兵之計」,因為,運算時鐘頻率從2.8GHz、3GHz和3.2GHz起跳的雙核心CPU-Smithfield,最晚到了2006年還是要走到4GHz,CentrinoNB平台的PentiumM,同樣也是強調不追求高運算時鐘頻率,依舊從問世時最低的1.3GHz,一路攀高到現在的2.1GHz(765)。
換言之,不管是英特爾或AMD,為了繼續提升PC性能,早晚還是要提升CPU的運算時鐘頻率,而且,避開單核心的4GHzCPU,理論上還是換來雙核心的3.2GHzX2。
這也是為何英特爾營運長PaulOtellini在2004年秋季IDF會說,嚴格而言,目前PC性能其實仍十分不夠用。
所以,既然高運算時鐘頻率是必要之惡,可以解決漏電流(Leakage)帶來的無謂耗電與發熱的更先進半導體技術,自然是英特爾等廠商的當然要務(90納米且TDP為115W的Prescott,高達26W是漏電漏掉了)。
但是,值得注意的是,在全球半導體技術獲得新突破以解決漏電流等問題前,眼前刻不容緩的重大問題,反而是如何在PC須以娛樂、家電等消費性電子產品形式走入數字家庭與辦公室才能得到新突破的今天,盡快為CPU與整體系統的高熱和因處理發熱所帶來的嚴重噪音,找到最佳解決方式。
能為PC產業帶來散熱明燈的人將有機會改寫全球PC史
據英特爾剛公佈給主板和散熱廠商的最新雙核心台式機電腦CPU─Smithfield的散熱處理參考數據(ThermalProfile),明確指出Smithfield產品線的平均設計消耗功率(TDP)在「95W∼130W」間,不但比先前單核心Socket478Prescott的89W∼104W高,也比現在單核心Socket775Prescott的84W∼115W高。
也就是說,即便英特爾能夠以雙核心取代單核心來減緩現有半導體技術無法生產更完美高運算時鐘頻率CPU的壓力,依然不能抑制半導體必然隨著運算性能的提高而增加發熱量的天性。
目前的問題是,全球散熱產業或技術必須大革命才行,因為,包括英特爾在內,整個產業並未找到最佳解決途徑,主板和系統廠商為了顧慮散熱效益並取得更好的靜音效果而傷腦筋,散熱廠商為了提高功率有效解決高熱,被迫把散熱器(cooler)的體積愈做愈大,產生的噪音也因此加重。
而且,在CPU負載較低的時候,散熱器不僅要有能力能讓上面的風扇自動降轉速,甚至散熱器也要設計溫控IC或微控制器,技術難度和成本愈來愈高。戴爾(Dell)等國際大廠開始將用熱導管的NB散熱模塊概念引用到台式機電腦(DT),以求在更小的機身體積內提高散熱效果,代價是成本提高不少。
英特爾為了進一步降低CPU發熱量,針對CPU閒置狀態(Idle)、利用率(Usage)及TDP3個面向,推出EnhancedHaltState(C1E)、EnhancedIntelSpeedstepTechnology(EIST)及ThermalMonitor2等技術,但即便如此,還是未到令人完全滿意的程度。
另外,長期以來,業界使用的散熱材料從熱導係數最差的鐵到係數為160的鋁,現在則大量採用係數達400的銅,解決高熱問題還是經常面臨捉襟見肘的窘境,最具傳奇性且係數高達2000的碳纖維,迄今仍因無法大量生產且成本過高而只能讓廠商空存幻想。
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