低功耗硝烟再起 X86两大阵营目前难分高下

记得在去年参加的高性能计算大会上，演讲嘉宾无一例外的都提到了功耗问题，伴随着大数据的出现，数据中心的能耗问题已经迫在眉睫，厂商们也不遗余力的推广着自己的低功耗产品。而芯片厂商对于低功耗的竞争更为激烈。

小蚁4k采用安霸最新a9se75芯片，高性能也要低功耗，同时拥有28纳米低功耗cmos技术，a9se75采用28纳米制程，而gopro hero 4 black采用的是安霸a9芯片，使用32纳米制程，所以a9se75能做到性能更强，功耗更低，发热更小。这颗芯片为八核心，最高主频2.0ghz，采用14纳米制程工艺，所以性能足够功耗也很低。bm1387芯片是比特大陆自主研发的第5代比特币挖矿机芯片，采用tsmc的16纳米finfet制程，应用全定制设计方案，单颗芯片算力可达74gh/s，在0.4v的核心电压下功耗仅为0.08w/gh/s。

目前低功耗市场——英特尔腹背受敌

正是面临的功耗问题，使得ARM得以迅速蹿红，也让稳坐头把交椅的英特尔察觉到了一丝不安，作为几十年的芯片大厂，英特尔的嗅觉还是非常灵敏的，于2012年12月宣布推出了为高密度微型服务器以及新级别节能存储和网络设备打造的英特尔凌动 S1200产品家族，这款全球首个低功耗64位服务器级芯片系统(SoC)迅速夺取了人们的眼球，当时还停留在32位的ARM芯片，瞬间就失去了光彩。

凌动S1200具备2颗物理内核，可通过使用英特尔超线程技术支持4条线程。同时支持最多可达8GB DDR3内存的内存控制器;8个PCI E2.0通道;英特尔虚拟化技术;提高可靠性的错误代码纠正(ECC)，以及英特尔芯片I/O接口的集成。除此之外作为一款低功耗的处理器，英特尔拿出了作为业界大佬的实力，自2006年推出首款低功耗英特尔至强处理器以来，英特尔每年都推出新一代的低功耗处理器，在英特尔22 纳米制程技术的帮助下，热设计功耗(TDP)从2006年的40瓦减少到今年的17瓦。而今天的凌动S1200的功耗只有6瓦，这也是目前业内唯一一个6瓦的处理器。

目前低功耗市场——AMD先拔头筹

AMD作为与英特尔竞争了几十年的厂商，可算得上是最亲密的敌人，随着英特尔逐渐占领X86服务器市场，AMD却始终没有找到与其对抗的方法，节节败退。致使目前传统服务器市场份额不断缩小。再加之整体市场的不景气，把AMD逼上了绝路。但转机也就此出现。首先在市场方面，英特尔的一家独大是系统制造商不愿看到的景象，这给AMD创造了一次生存的机会。其次，低功耗微服务器的出现，给AMD带来了一片全新的市场。

最早先的cpu缓存是个整体的,而且容量很低,英特尔公司从pentium时始把缓存进行了分类.当时集成在cpu内核中的缓存已不足以满足cpu的需求,而制造工艺上的限制又不能大幅度提高缓存的容量.因此出现了集成在与cpu同一块电路板上或主板上的缓存,此时就把 cpu内核集成的缓存称为一级缓存,而外部的称为二级缓存.一级缓存中还分数据缓存（data cache,d-cache）和指令缓存（instruction cache,i-cache）.二者分别用来存放数据和执行这些数据的指令,而且两者可以同时被cpu访问,减少了争用cache所造成的冲突,提高了处理器效能.英特尔公司在推出pentium 4处理器时,用新增的一种一级追踪缓存替代指令缓存,容量为12kμops,表示能存储12k条微指令.。英特尔的目标不仅仅是实现超线程的硬件能力，而且还要在单芯片上实现多内核的能力，从超线程技术到双内核再到多内核，英特尔认为这样可以大大提高处理性能。多核心势必是未来发展的趋势之一，从英特尔匆忙推出六核心的i7-8700k也能够看出这一点，但是英特尔没料到的是这一次失手的不是八代处理器的性能，而是输在温度与功耗上。

皓龙X系列微服务器芯片的亮点主要有两个：其一为开启Radeon图形芯片可提升服务器的数学计算能力;其二可以关闭GPU，在这种情况下其拥有更为低廉的价格和更低的能耗，具有较大的灵活性。

根据英特尔此前发布的凌动S1200系列产品，我们可以将其与皓龙X系列作一番简单对比。最低功耗 x86 64位处理器很明显，拥有四个内核、支持GPU、单芯片支持更多内存和内存带宽的皓龙X系列拥有诸多提升。

AMD皓龙X系列与Intel凌动S系列对比

而性能的优势并不是皓龙X的杀手锏，皓龙X最大的特点就在于高度的集成性。AMD将众多的系统功能集成到了芯片上，像综合系统的逻辑芯片组、USB2/3、PCIe Gen2、SATA II/III和一些I/O接口，这使得皓龙X成为最高集成的X86处理器。这是英特尔凌动所不具备的。凭借着皓龙X，在微服务器市场上皓龙X1150的表现已经超过了英特尔凌动S1260。但现在并不是AMD得意的时候，因为第二轮的竞争已经开始。

未来低功耗市场——英特尔蓄势待发

由于凌动S1200并没有拉开差距，英特尔对此也早有准备，预计在今年下半年发布第二代针对微服务器市场开发的凌动“Avoton”

“Avoton”将采用英特尔22nm芯片处理器，而其核心可能会具备一个平衡的指令集，从而达到性能最大化的需求。此外，该处理器的核心数可在2-8核之间灵活选择，这一举措也打破了凌动处理器长期以来对于核心数的限制。

英特尔第二代凌动处理器Avoton

桌面上的core i7-5960x则拥有8个核心、16个线程、20mb三级缓存，原始主频3.0ghz，动态加速最高3.5ghz，内存支持四通道ddr4-2133，最大容量64gb，也有40条pci-e 3.0，热设计功耗140w。854像素主屏类型电容屏，最多两点触控操作系统androidosv2.3用户界面索爱homecpu型号高通snapdragonqsd8250cpu主频1ghzcpu架构armscorpion架构cpu工艺65nm制程显卡高通adreno2002d/3d加速支持手机内存rom1gb系统内存ram384mb存储卡microsd扩展容量最大支持32gb电池容量1500mah锂电池耳机插孔3.5mm机身颜色黑色，白色机型尺寸119×。xeon e5-2697 v4拥有18个核心、36个线程、45mb三级缓存，原始主频2.3ghz，动态加速可达3.6ghz，内存支持四通道ddr4-2400，最大容量1.5tb，同时还可提供40条pci-e 3.0总线，热设计功耗145w。

相信该处理器的出现，将再次引发AMD在服务器处理器市场进入更低功耗、更高性能的竞争之中，对于更加节能环保的微服务器发展也具有重要意义。最低功耗 x86 64位处理器

未来低功耗市场——AMD观敌列阵

64bit功耗：35wamd 低功耗e系列cpu型号：amdfusion apu e-450cpu主频：1.65ghz总线规格：fsb 500mhz二级缓存：1mb核心/线程数：双核心制程工艺：40nm功耗：18wamd 低功耗c系列cpu型号：amdontario apu c-60cpu主频：1000mhz最高睿频：1333mhz二级缓存：1mb核心/线程数：双核心制程工艺：40nm功耗：9w英特尔 奔腾双核b系列cpu型号：英特尔 奔腾双核b820cpu主频：1.7ghz总线规格：fsb 1333mhz三级缓存：2mb核心类型：sandy bridge核心/线程数：双核心制程工艺：32nm指令集：avx。显卡是目前是台式电脑中功耗最大的一类硬件，只要知道了显卡型号和满载功耗，有 经验的装机员或者diy老手，随口就能说出这台电脑配多少瓦的电源稳妥。目前，已经有不少笔记本都用上了英特尔的broadwell-u处理器，该系列双核处理器的性能（和功耗）要比酷睿m更高，但低于英特尔计划在今年年中发布的双核/四核版broadwell型号。

AMD新Steamroller规格

除此之外“Berlin”是AMD APU第一个内置革命性异构系统架构(HSA)的处理器，可使CPU与GPU统一内存访问。

总结

对比两者在低功耗处理器上的表现，可以说各有千秋。从发布时间上来看，英特尔要比AMD提早几个月，这有可能是占据市场先机的几个月，也有可能是给AMD更多观察时间，后发制人的几个月。但对于AMD来说有着更为重要的意义，这片市场AMD已经有了一个良好的开端，继续把握住这块市场，变成一次翻身的机会也不是不可能。由于现有X86服务器市场的失利，AMD要比英特尔多了一些破釜沉舟的魄力与勇气。但不论是拥有勇气还是拥有技术，用户最终还是需要有价值的产品。所以这场低功耗的战役，孰胜孰败现在下一个定论还为时尚早。

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