從Banias到Dothan的升級

　　Pentium M處理器是Intel在以色列的海爾法開發團隊的作品，這個尖子隊伍原本是默默無聞的綠葉角色，他們曾經設計了一款支援IGP內建顯卡的賽揚處理器，結果不了了之。不過，Banias的誕生讓這個實驗室的名字一下就響徹全球。Intel對海爾法團隊的佈置的主要任務就是挑戰權威，嘗試新鮮的實驗。如何轉換結構，挖掘現在系統的最後潛力，是這個小組拿手好戲，他們也因此成功地開創了節能和高效處理器的典範(8XX系列的雙核CPU也採用了他們研發的節能技術)。

　　Banias具備了非常高效的電源管理模式，除了傳統的可以自動降壓降頻使用Speed Step技術外，Banias還擁有特殊設計的L2 Cache，採用8路關聯處理(8-way set-associative)結構。這8路關聯結構還可以分成32個區塊(Block)來分別控制。當處理器接受到指令，需要對某個區段進行讀寫的時候，L2 Cache會在智慧邏輯單元的控制下，確保精確地開啟這個位址區段。

　　雖然“喚醒”這些非工作區段會耗去一個時鐘周期，但是因為這樣的工作結構能夠保持沒有被啟動的區段處於極低的休眠狀態，維持處理器工作的執行效率和降低整體的能耗。所以，性能少掉的稍微缺損也是可以被接受的了。

　　Intel為了讓Banias能夠徹底做到「低能」的狀態，它追加開發了「 fine-grain hardware gating(精細粒度的硬體選通)」的技術，這可以把內部的邏輯運算部分合理控制，可以在程式調配的間隙，暫時關閉那些沒有接受任務的單元。為了徹底釋放Pentium M的性能，Intel還在編譯器8系列中增加了M開關，經過Intel編譯器8.0編譯的軟體產品，能夠獲得對Pentium M的全面優化。

　　Dothan處理器在Banias開發的基礎上又做了不少改進，最明顯的莫過於處理器外頻和L2 Cache容量的改變：Dothan將CPU的前端匯流排提升到533MHz(初期版本還是停留在400MHz)，L2 Cache增加到2M。Dothan也是第一款採用300mm晶片和張力矽(strained silicon)技術的移動晶片的處理器，它不僅可以比原先200mm晶片的製作出多將近一倍的CPU，還保證了未來提升頻率的潛力。

　　同樣，Intel也將移動處理器編入新的數位命名法，所有Dothan核心Pentium M處理器都以7字開頭，現在Intel推出最高編號為770的Dothan處理器，頻率達到2.13GHz，滿足高階的Power user的需求；另外市場上也會有低電壓版和超低電壓版的Dothan出現，只使用400MHz前端匯流排，只要應用在超輕超薄的機種。此外，Dothan採用先進的0．09微米制程，核心集成了1.4億個電晶體，幾乎是Banias處理器的兩倍，甚至超過了同期發佈的桌面處理器Prescott。

　　Dothan處理器引入了較為成熟的Net-Burst構架中的諸多特點，並增加了Enhanced Data Pre-fetcher(高級資料預取)和Enhanced Register Data Retrieval(高級記錄資料重獲)兩項技術，能夠在保持原先低功耗的情況下，有效提升頻率和CPU性能。雖然分級流水線延長會降低CPU單位周期內的執行效率(這主要是為了提升頻率之用)，但Dothan同時也增加L2 Cache到2M，這在運行3D遊戲和一些對快取要求比較高的程式非常有幫助。

　　值得一提的是，Dothan的電源管理模式也在Banias基礎上有了提高，8路關聯32個區塊的結構被再次細分?64個區塊的模式，這意味著快取的結構更趨合理，操作更精確，執行更有效率。

　　在節能方面，「優化執行暨電源管理的架構」(Power-Aware architecture Running Optimized Traces ，PARROT結構)的引進是Dothan最成功的設計之一。海爾法實驗室開發了這個創新的技術，用於對處理器判別指令、優化分流處理進行智慧管理，減少CPU動態執行調度單元重復處理同樣的代碼產生的熱耗，並且有效提高性能，減少不必要的能耗。

　　支援533FSB的Dothan二代保留了剛才介紹的所有Pentium M處理器的優點，而且增加了EDB(執行禁止位)安全技術。它也被稱為NX-Bit或EVP，可以配合Windows XP SP2作業系統中實現阻止有害代碼插入特定的系統記憶體資料區的功能。它和Pentium 4 J系列的防病毒技術非常類似，它們都可以監控記憶體區塊，一旦有惡意的蠕蟲病毒試圖在緩衝區中插入代碼時，CPU可以立刻阻止並且做出回應。良好的性能、合理的能耗，這次再加上人性的功能，Pentium M滿足了用戶大多數的願望。

移植：讓Pentium M奔騰在新的領域

　　Banias或者Dothan都是專門為筆記型電腦設計的產品，雖然它的性能值得推崇，但是它的「搭檔」的表現實在太差強人意了。主流的迅馳筆記型電腦使用的855系列晶片組僅僅支援到400MHz前端匯流排和單通道 DDR 333記憶體，而頻寬才2.7GB/s，這和主流的P4平臺有不小的差距。還有小尺寸的移動硬碟、顯卡都和桌面PC上的配件有不少差距。迅馳無法真正的馳騁，限制的條件太多了。

　　我們假設，如果有一個主板平臺，能夠使用標準PC的配件，但是採用Pentium M的479介面處理器，是否可以完全兼顧到性能和能耗兩方面的優點，實現雙贏。事實證明，只要市場有需要，廠商就有生產的動力。

　　AOpen和DFI在去年推出了採用855GME晶片組的桌上型PC主機板，將性能卓越的移動CPU和PC的常規配件共同使用。上圖展示的是AOpen送測的一套i855GMe-LHF的主機板，它採用了通常用於筆記本電腦的 855GME晶片組，搭配ICH4-M南橋晶片，支援400MHz FSB的Pentium4-M和Celeron-M處理器。在記憶體及顯示系統的搭配方面，該主板搭配兩根DIMM插槽，最大可支援2GB單通道DDR400記憶體。

　　另外，i855GME MCH中集成的顯卡跟桌面型的i 845G平臺同樣採用的是Intel Extreme 2的圖形核心，而不同的是855GME內建的圖形核心提供了133/166/200/250Mhz四組頻率調整以滿足移動型平臺的功耗要求，而共用的顯存最高能分配到32M。主板同時還配備了一根支援AGP4X規範的AGP插槽，允許後期用戶自行擴充顯示卡。

　　在支援周邊的配件介面上，i855GMEm-LFS還配備了雙千兆網路控制器。通過附加IEEE1394和磁片控制器，該主板也可以支援IEEE1394介面和SATA RAID功能，在規格上完全和主流的865平臺看齊。相比AOpen中規中矩的設計，DFI的855GME-MGF的規格甚至更加特殊一點，它採用的是Intel 855GME北橋搭配6300ESB南橋(配套E7210而開發)，因此能夠提供PCI-X的擴展支援。

　　I855GMe主板在海外(日本)市場的熱銷，透露了一個資訊：將性能卓越的移動CPU和PC的常規配件共同使用，滿足了高端用戶對性能和綠色PC的雙重追求。雖然他們在很多情況下必須為了性能而放棄「環保」一說，但是誰都不願意整天和吵鬧的散熱設備一起工作生活，誰也都不喜歡讓自己的電錶跑的更快一點。

　　855主板和Banias(AOpen初期的i855GMEm-LFS無法支援533FSB的Dothan處理器)能夠達到一個性能和能耗的平衡點。難怪AOpen在主板包裝盒上印上了「靜、速、省電力」的宣傳字樣。

　　雖然855GM主板獲得了不少用戶的推崇，但是過於複雜的設計和配件成本過高都使得它在普及上存在一些障礙。因此也有一些廠商想到了「曲線救國」的辦法。 全球最大的主機板廠商華碩最新推出 Socket479到Socket478的轉接卡，通過這張轉接卡，原來使用Socket 478的Pentium4主板用戶就可以使用Pentium M處理器，而不需要另外購買主板。

　　目前，這張轉接卡支援的處理器有Banias、Dothan(0.13和0.09微米制程)和賽揚M處理器，但是不支援超低電壓版的Pentium M處理器，不過，這種轉接卡的零售價格並不會太便宜，(預計在十幾歐元左右)，而且它也不是適用於任何型號的Socket 478主板。在本文截稿之前，我們獲悉華碩這塊轉接卡已經在日本市場上市，折合零售價格為1000多塊新台幣。

　　這塊從478向479架構的轉接卡預示了一個資訊，Intel的桌面晶片組也可以支援到移動CPU，只不過需要對電路部分和控制外頻的幾條線路做重新佈局。據悉，也有主板廠商嘗試在桌面915晶片組上動腦筋，在主板上做出479的插槽，直接支援到Dothan處理器。這樣設計的好處是可以比適用I 915GM降低成本，增加產品的競爭力。

Alviso來了，Pentium M聯手DDR II和PCI Express

　　855系列晶片組和Banias以及Dothan處理器成功登陸桌面PC世界之後，引起不少玩家和發燒友的興趣。但是，時隔半年多之後，CPU偏低的主頻、855晶片組落伍的前端總線速度和AGP、DDR等周邊規格已經和主流的PC技術趨勢有了不少差距。當臺式機開始走進PCI Express時代的時候，移動平臺也有了比較明顯的變化。Intel在筆記本領域大力推進所謂的「迅馳二代」的產品(CPU、晶片組和無線網路組成了“ Sonoma "的新概念)，其實它給我們帶來最大的新鮮感就是採用533 FSB的Dothan處理器和代號為Alviso的晶片組。

圖為Intel最新、採用Alviso的筆記型電腦拆解照片

　　Alviso晶片組是Sonoma平臺最大的看點，它提供了對PCI Express、DDR2等先進技術的支援，節能管理方面也更加成熟；它搭載最新的ICH6-M南橋，支援串列ATA、千兆網卡、Azalia音效等新特性。針對不同消費群體，Intel發佈了三款不同型號的主板晶片組：包括Intel 915GM、915GL和915PM。

　　915GM是Alviso晶片組中的整合顯卡版本，提供了對DirecrX9.0、PCI Express x16匯流排的支援，在適當降低成本的基礎上提供了不錯的性能。整合了的Extreme Graphics 3的圖形晶片最高核心頻率達到333MHz(855GME為250MHz)，因此3D性能將比855GM /GME有明顯增強。

　　Alviso是Intel推出的第一款支援PCI Express的移動版主板晶片組，高頻寬讓傳輸的資料量獲得了驚人的提升。從AGP向PCI Express的過渡在筆記本的IGP平臺或者移動版的GPU上還不一定能夠體現出絕對的性能提升，那麼採用915GM晶片組的臺式機主板就給我們這樣一個機會：最強的移動CPU(Dothan 2)和目前最強的單片顯卡(RX850 XT PE)的組合也不再是紙上談兵的空想。

　　我們收到的i915GMm-HFS主機板樣品基於i 915GM+ICH 6M晶片組，採用Micro ATX結構，6層PCB ，支援Speed Step技術。板上提供了PCI Express x16和PCI Express x1的擴展插槽。為了降低整體系統的耗電，Alviso也開始支援最高4GB記憶體DDR II記憶體(電壓僅有1.8 ∼ 1.9V ，標準功耗只有 304毫瓦)，雙通道更是能夠讓記憶體帶寬倍增，雖然Dothan核心處理器的前端匯流排533MHz，理論上單管道DDRII 533帶寬為4.2GB/S便可以滿足其需要。

　　但是，Alviso晶片組「移植」到桌面PC平臺之後，用戶可以很方便地對Dothan進行超頻，充足的記憶體帶寬也為提高前端匯流排預留了提升性能的空間。

　　i915GMm-HFS主機板集成了最新的Intel圖形媒體加速器(GMA)900 ，這款主機板集成的顯卡，足以提供優質的畫質與驚人的3D性能。如果你不滿足於板載顯卡，AOpen i915GMm-HFS還板載了PCI Express X16 ，可以最高達到8.0 GB/s的頻寬，是上一代855主板上AGP8X帶寬的4倍。

　　ICH 6M和一般的915主板上使用的ICH6南橋最大的不同是具備了能夠動態資源管理的技術。它根據需求關閉一些I/O控制器甚至關閉整個PCI匯流排，從而大幅度降低系統功耗。Alviso晶片組和Grantsdale晶片組一樣支援Dolby-Digital 7.1以及HD Audio(High Definition Audio ，高保真音頻)標準，音效卡由Azalia全面取代原有的AC'97，支援24bit音效，提高了系統在音樂、多媒體影音上的效果。

　　由於Pentium M在多媒體方面強大的處理能力，因此即便是臺式機化的移動平臺都保留了這方面的特色。相比主流的Prescott處理器，Dothan以及PC系統針對的就是對系統性能要求頗高、靜音標準很苛刻的玩家。上圖看到的就是採用Alviso晶片組的主板上各式各樣的介面，例如設計獨特的Multi-IO 介面和DVI-I介面，而主板上還內置了DVI(LCD 顯示器介面)， YPbPr(High Density TV 介面， 1080i, 720P)以及S-Video(HDTV介面)和D-Sub，這表明這塊主板是?數位家庭電腦量身打造的。

　　令人吃驚的是，這塊i915GMm-HFS竟然沒有設計標準的PS2介面，雖然在主機板上能夠找到一個PS2鍵盤的擴展引腳，但是在一些作業系統安裝過程中，僅有USB的外設支援可能會帶來困擾。編輯在測試的時候，用USB鍵盤滑鼠安裝好Windows XP SP1英文版的作業系統後，第一次進入系統時會發生USB設備無法工作的狀態(因為此時系統正在識別其他設備，尋找驅動，而USB設備中斷在後)。

　　解決這個問題的辦法只有安裝更高版本的Windows XP SP2，或者使用主機板外接的PS2鍵盤。不過，省略傳統的PS2這個單一功能的介面，轉而增加那麼多的數位擴展設備埠，i915GMm-HFS定位在網路、存儲和影像等高品質用途領域的目的已經十分明顯。作為一款省電靜音的娛樂級主機板，AOpen的 i915GMm-HFS實踐了Intel的數碼家庭與Microsoft媒體中心的概念。

續篇：

01、i915GM火熱登場─Pentium M平台性能測試專題
02、從Banias到Dothan的升級
03、實戰評測