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威盛「Isaiah」是威盛的第一款x86處理器,有64位指令集、宏指令融合和微指令融合功能、高級分支預測機制、高級浮點單元以及支持虛擬化技術和威勝PadLock安全引擎。威盛電子在美國發布了代號為 Isaiah(以賽亞)的新一代 x86 CPU 架構。新的架構進一步降低了系統能耗需求、節約了電池續航時間並延續超小型系統設計,使得台式機、移動和超移動PC的性能和功能性得到了顯著的提升。

1 ISAIAH -規格

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威盛電子(Via)近日在秋季微處理器論壇上公布下一代64位Isaiah處理器核心的規格,結合了高性能的64位架構、低功耗設計和嵌入式安全功能。

威盛指出,工程開發代碼為CN的Isaiah處理器64位的核心能精準執行多條指令,例如在編譯數字多媒體流文件時,仍能在HDTV上以極高解析度播放內容。威盛表示,Isaiah將主攻快速增長的高解析運算和個人電子設備的新興市場。

Isaiah核心還附加數字高性能媒體功能,包括高速的前端匯流排(Front Side Bus)、領先業界的浮點運算處理器設計(Floating Point Unit)、更大的緩存空間、高速數據傳輸和超純量(super scalar)執行架構等等。

威盛電子也宣稱是第一個將硬體資料保護功能、直接整合在處理器上的廠商。Isaiah核心將在VIA padlock硬體資料保護套件中增加數個創新設計,以兼顧網路連接速度及加密運算功能的需求。

威盛電子還展出由合作夥伴們開發的精簡型數字媒體平台,包括Video Without Boundaries使用以Linux平台為基礎、所推出的MediaREADY 4000,以及內建WindowsR Media Center 軟體的Tranquil PC Media Center ,還有由Autocom所推出、以VIA EPIA M10000 Mini-ITX主板為架構的車用多媒體、網路服務與導航全方位整合系統等等。

威盛預計Isaiah核心將在2006年上半年開始量產。

2 ISAIAH -處理器架構

ISAIAHIsaiah架構示意圖

此次 Isaiah 架構的發布,是威盛 20 年來針對x86處理器架構不懈耕耘的卓越成果,是威盛第一個64位處理器架構,並融合高性能多媒體計算,和新型的虛擬平台技術。第一代基於Isaiah的產品將與威盛C7處理器家族的所有產品 pin 腳兼容,這給系統組建者提供了平滑過渡的產品選擇,以及簡易的升級途徑。

第一代基於威盛 Isaiah 架構處理器將使用更節能的65納米技術,增加了新型的強化版電源|穩壓器和溫度管理功能在能效上優勢卓越,適合綠色、靜音、便攜、家庭媒體中心、便攜筆記本和迷你筆記本等眾多產品領域。

「在威盛的處理器歷程中,新一代威盛Isaiah架構的問世是深遠意義的里程碑!」威盛電子總裁兼CEO陳文琦說:「威盛 Isaiah 架構在功能和性能上達到了更高的水準,它為我們業界領先的低功耗系列處理器提供了理想的延續和補充,並將大大拓展我們在全球 x86 處理器市場上的份額。」

打造「小就是美」設備的世界
融合特有的高性能低功耗特點,威盛Isaiah架構滿足了人們對更小、功能更強,以及更時尚的移動和台式計算/個人電子設備快速增長的需求,能夠讓人們完全享受豐富的媒體內容和寬頻互聯生活。

這些設備包括:易於隨身攜帶的輕薄筆記本和口袋型超移動PC,以及具有豐富的多媒體和無線寬頻功能的超移動設備,它們為小型綠色PC機和數字娛樂中心提供了簡約、節省空間與能耗的設計。

威盛Isaiah架構的亮點
威盛Isaiah架構特為滿足計算、娛樂和連接應用中所需的性能和功能而設計,包括高清晰視頻、3D遊戲、圖像處理、虛擬世界等等,採用極低功耗和低溫封裝,威盛Isaiah架構可堪稱是移動設備如:迷你筆記本電腦、超移動設備的理想選擇。它的主要亮點如下:

64位的超標量亂序執行的微體系結構
威盛Isaiah架構結合了眾多的先進的架構特點,包括超標量和亂序架構,宏融合(Macro-Fusion)、微融合 (micro-fusion)功能,和精密複雜的分支預測,這些功能很大程度上提高了處理器的功效和性能。此外,該架構也帶有完全的不受限的64位指令集和大量的空間來支持64位操作系統和應用,以及新的虛擬機器架構可保證系統在更安全有效在虛擬環境中運行。

高性能計算和媒體處理
在最初的產品,支持高達2GHz時鐘速度和高速、低功耗從800MHz支持到1333MHz的前端匯流排(FSB),威盛Isaiah架構也有一個高效率高速緩存子系統,帶兩個64KB L1高速緩存和1MB唯一的L2高速緩存,具有16向結合性,是更有效的存儲最佳選擇。

進一步加強的多媒體性能,威盛Isaiah架構也集成了世界上最快的x86處理器浮點單元(FPU),可以每時鐘執行4個浮點的加乘,該架構也開闢了一個新的運演算法能減少等待時間。此外,它還支持新的SSE指令和128位的整數資料匯流排,從而進一步提高了多媒體性能。

升級的電源和溫度管理
為了減少能源和熱量消耗,威盛Isaiah架構利用新一代低功耗電路技術,再加上強勁的動態電源管理,包括支持新型「C6」電源平台,在此平台中,電源關閉至緩存。

廣泛適用的PowerSaver?技術可以更進一步減少功耗、加強溫度管理,包括獨特的TwinTurbo? Dual- PLL實現方式,在一個時鐘循環中平滑自動的切切換活動狀態,能確保永遠在線的服務和減少等待時間,以及核心溫度管理的新機制。

可升級至VIA C7?處理器
威盛Isaiah架構與VIA C7處理器家族產品針腳兼容,使OEM廠商和主板廠商能平滑的進行新架構的產品交替,並能推廣到單板或系統設計的更廣闊的市場中。

威盛PadLock?硬體安全性
為了提高電子數據的機密性、集成性和真實性,威盛Isaiah架構結合內置VIA PadLock安全引擎的業界領先的硬體密碼加速器,包括世界最好的隨機數據生成器(RNG),一個AES加密引擎,一個處理SHA-1/SHA-256加密計算的安全混編引擎,和一個新型的專業「安全執行模塊」包含諸如一個安全在晶元上的存儲區域和加密指令獲取。

3 ISAIAH -測試

ISAIAHIsaiah架構示意圖

Centaur公司總裁Glenn Henry表示,在同等頻率下,Isaiah的性能將是現有C7核心的2-4倍,同時功耗基本相同,最壞的情況下也只會消耗3.5W。

對於致力於低功耗產品的VIA來說,后一點尤為重要,Henry也坦承他認為拿功耗換性能不是一個好主意,VIA的思路是在穩定功耗和頻率的同時從其他方面著手提升性能。

至於Isaiah的具體型號和頻率,Henry沒有予以確認,但透露說單核心最高能達到2GHz,也就是現在C7的水平。VIA不會瘋狂拔高頻率,同時也不會刻意強調開發雙核心版本,雖然Isaiah架構有這個能力。

另外,Isaiah的針腳和封裝都與C7兼容,因此OEM廠商在設計、遷移的時候會更方便,不過Henry強調,Isaiah並不會取代C7,而是VIA提高競爭力的新武器。

除了功耗穩定、性能提升,Isaiah最引人關注的地方莫過於將採用超標量亂序執行架構,這也是VIA在順序架構耕耘了13年後做出的重大進步,當然同時也是不得不做出的改變,C7已將其順序架構技術發揮到了盡頭。

此外Isaiah的緩存設計也很有特色。與Intel Core 2 Duo不同,Isaiah的2×64KB一級緩存和16路1MB二級緩存是相互獨立的,也就是同樣或相關的數據不會分別出現在兩級緩存里。

由於C7在多媒體和浮點性能方面能力很弱,VIA也在這方面做出了努力,Isaiah可以在兩個時鐘循環內處理雙精度浮點指令,而一般處理器需要四個循環,Intel也是剛剛減少到三個。

最後,Henry表示Isaiah會採用65nm工藝生產,但VIA也在研究45nm技術,只是尚未確定相關產品計劃。

4 ISAIAH -發展前景

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2008年5月29日,北京威盛中國芯大廈,威盛電子「Small is Beautiful-方寸天地 連接世界」為主題的Isaiah架構威盛「Nano凌瓏」處理器全球首發。來自微軟、清華同方、太極計算機、NVIDIA、方正科技、富士康等合作夥伴代表也應邀出席,共同見證新一代X86處理器「Nano凌瓏」的正式誕生。

據透露,採用威盛Nano 凌瓏處理器的終端系統產品將於2008年Q3面市。

作為威盛電子第一款64位處理器,威盛「Nano凌瓏」基於65納米工藝,融合了高性能的多媒體計算和全新的虛擬平台技術,重點定位於超便攜移動設備和迷你筆記本市場,是目前全球相同功耗下性能最高的X86處理器。

同時,該處理器仍延續無鉛、無鹵素封裝,符合國際有害物限定(RoHS)和廢棄電氣及電子設備(WEEE)等環保標準,將威盛的綠色計算和環保理念再度完美演繹。

據介紹,威盛「Nano凌瓏」處理器使用了新設計的電路,採用了最新的「C6電源平台」,帶兩個64KB L1高速緩存和1MB專用的L2高速緩存,具有16向結合性,是更有效存儲的最佳選擇,並可在空閑狀態下,關閉緩存以節省電力;內嵌的獲中國標準化研究院中標認證中心(CSC)頒發的節能技術推薦證書的PowerSaver™技術,使威盛「Nano凌瓏」比現有的C7系列處理器有2-4倍的性能提升,卻依然能保持和C7相當的低功耗水平。擁有世界上最快的x86處理器FPU浮點運算單元;FSB(前端匯流排)高達業界領先的1333MHz。多項領先科技創新的整合,使威盛「Nano凌瓏」處理器自從代號為「Isaiah」的技術架構披露開始就受到業界的廣泛關注。

與威盛電子上一代處理器相比,威盛「Nano凌瓏」處理器面積與C7-M相當,僅為21mm x 21mm,封裝和針腳設計上也與C7-M完全兼容,加之搭配威盛最新的規格僅為33mm*33mm的VX800晶元組和S3顯示晶元,為合作夥伴提供了更均衡的整體平台解決方案。

關於威盛Nano「凌瓏」處理器
威盛的新一代Nano「凌瓏」處理器基於代號為「Isaiah」(以賽亞)的全新x86處理器架構,在保證和VIA C7系列處理器同樣功耗封裝的情況下,將性能提升至2~4倍。威盛「Nano凌瓏」處理器將表現出卓越的性能和功用,能很好滿足台式機、移動和UMPC對降低功耗、延長電池續航時間以及超小系統設計的需求。

威盛Nano「凌瓏」處理器最初將發布兩個系列,威盛Nano U系列超低壓版主要針對小型化桌面台式機和超移動設備如Mini-Note等;威盛Nano L系列處理器則主要針對主流桌面和移動PC系統。

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