原子时代来临－Intel革命性Atom透析

成功的序章

事情开始于2004年，美国德克萨斯州的奥斯丁，我说的是Intel而不是AMD。那一年，Intel奥斯丁设计中心正在全力打造奔腾4家族的另一名成员——Tejas。

Tejas当时是计划在Prescott之后发布，以延续NetBurst架构血脉。但历史证明高耗低能的NetBurst最终必将走下历史舞台，而Tejas也因此而夭折。整个开发计划被终止之后Intel的目光全面转向奔腾M架构，在对其进行一番手术之后推向台式机领域，并最终获得成功。

Tejas夭折之后，其开发小组肯定是一肚子不满，不过这个由Intel天才工程师们组成的团队迅速化悲愤为力量，开始全力打造他们的下一个项目。

说到这里我要特别指出的是在Intel公司里，类似的奋斗史比比皆是，比如迅驰一代也是在类似情况下诞生的。Banias是迅驰的第一代产品，后来被命名为奔腾M。Banias的开发小组在打造Banias之前是负责Timna的开发工作，跟Tejas一样Timna也在开发后期胎死腹中，开发项目被取消这个打击另这个以色列设计团队消沉了大概一个月，好在他们很快就接到了Banias的研发任务。为了向那些让Timna胎死腹中的人证明自己的设计，他们决心将Banias打造成最强的架构，而实事证明他们成功了，Banias成为了奔腾M，并成就了今天备受青睐的酷睿系列CPU。

回到我们前面所说的奥斯丁团队，在Tejas被扼杀之后，他们跟以色列团队一样需要证明自己的实力，而就在当时他们接到了新项目的开发任务。

新项目是开发一款低能耗，可用于多核心CPU设计的IA架构核心。由于新核心必须能够被用于多核产品，因此低能耗是首要条件（你不能在多核产品中集成十来颗好能达到100瓦的核心）。

我曾戏问奥斯丁小组的设计成员，上头把这样一个项目交到他们手上是不是有点戏弄的味道——从原本设计功耗上百瓦的Tejas突然转到仅仅几个W的产品。很明显在设计Tejas期间，奥斯丁团队中的一个小分组就已经在设计低功耗、架构简洁的CPU方面做过一些摸索研究。也就有了这一年左右的摸索铺路，才使得整个从高耗高能的项目转至低耗简约项目的过度比外人想象中要顺畅许多。

这次参与开发这一项目的许多工程师实际上都是Intel从其他微处理器设计公司招安而来的。新核心的主设计师Belli Kuttanna，之前曾在SUN负责开发过SPARC处理器，后来又在摩托罗拉负责PowerPC的核心设计。其他成员甚至还包括以前AMD的员工。

2004年早期的摸索工作主要是为了找出开发低功耗CPU的必要条件，当时他们给这颗“小”核心取了个代号叫Bonnell。Bonnell是奥斯丁境内最高的山峰，海拔750尺，这座娇小而挺拔的山峰正符合这颗“小芯“的形象。

研究的第一步是看下Bonnell能否用Intel手上的现成架构改造而成，研究小组先后尝试用奔腾M跟当时尚未发布的酷睿2架构，但很快就发现这两种架构性能过剩以及能耗过大，并不适用于Bonnell。加上Intel发布了迅驰系列，因此急需一颗全新架构的CPU来占领新的市场。

奥斯丁开发小组最终决定从最简单的微处理器架构下手，即单指令发射、顺序执行的核心架构重新开始他们的设计，设计师们不断尝试直至能耗跟性能都达到要求。需要指出的是，在那个时候Intel自己也不清楚这颗新产品将被用于什么地方。

在2004年底，Paul Otellini才向奥斯丁团队说明Bonnell必须能被用于独立CPU，即不是之前所说的多核心CPU中的一颗核心而已。这颗新芯将被装配在UMPCs（超级便携式PC）跟一种鲜有耳闻的产品——MID（移动上网设备，我们开篇介绍过）上。至于其用于多核心设计的部分则仍在开发中，个人估计我们最快可以在Larrabee上看到改产品。

Bonnell只是一颗内核，但当它装上二级缓存跟外部总线介面之后就成为一颗内部命名为Silverthorne（银座）的CPU。就在最近Intel给了Silverthorne一个更为贴切的名字——Atom processor（原子处理器）。

惊鸿一瞥

采用Intel最先进的45nm制程，管芯面积只有不足25平方毫米，封装后的芯片大小也只有13mm×14mm，Atom是Intel至今为止发布的最为小巧玲珑的x86处理器。跟以往Intel同类产品不同的是，Atom是100%完全兼容x86的CPU。（确切地说只继承了Merom ISA，因为体积跟功耗的问题而拿掉了对Penryn SSE4指令集的支持）。