1997:个人电脑大展望

陈幼松
1997-01-01

#1　　带ＭＭＸ的ＣＰＵ将成为选购标准
　　１９９７年，ＣＰＵ最引人瞩目的地方便是带有ＭＭＸ，这是用以提高ＣＰＵ多媒体处理性能的“功能扩充”。近几年来，由于ＣＤ－ＲＯＭ节目（ｔｉｔｌｅ）和Ｉｎｔｅｒｎｅｔ（国际互连网）的普及，对ＣＰＵ要求拥有更高的图象和声音处理能力。ＭＭＸ这一技术便是Ｉｎｔｅｌ对这一要求的回答，它在ＣＰＵ内追加了５７条多媒体专用指令。
　　采用搭载ＭＭＸ的ＣＰＵ时，不必使用专门的ＤＳＰ（数字信号处理器），便可对ＭＰＥＧ１压缩动画进行解压处理，而且可在多媒体环境下执行。它使三维图形、ＣＤ水平的高质量音响、Ｉｎｔｅｒｎｅｔ上的动画播放等都比现在更容易实现。对用户来说，即便使用不搭载昂贵专用数模集成电路块（ＬＳＩ）的个人电脑，也能获得很高的多媒体处理能力，这是ＭＭＸ的最大优点。
　　Ｉｎｔｅｌ（英特尔）已于今年第一季度出售Ｐｅｎｔｉｕｍ的后继型号“Ｐｅｎｔｉｕｍ　Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ　ｗｉｔｈ　ＭＭＸ”（开发代号名：Ｐ５５Ｃ），其工作频率不尽一致，用于桌上型机的为１６６ＭＨｚ和２００ＭＨｚ；用于笔记本式机的为１５０ＭＨｚ。此外，搭载ＭＭＸ的Ｐｅｎｔｉｕｍ　Ｐｒｏ（开发代号名：Ｋｌａｍａｔｈ）也将在今年上半年开始出售，它的工作频率大概是２３３ＭＨｚ和２６６ＭＨｚ。
　　兼容Ｉｎｔｅｌ　ＣＰＵ的厂家在这方面也不甘落后。ＡＭＤ将在从Ｉｎｔｅｌ取得使用许可的Ｋ６（开发代号名）这一代ＣＰＵ上搭载ＭＭＸ功能，预计１９９７年上半年便可上市。Ｃｙｒｉｘ也将在下一代ＣＰＵ“Ｍ２”（开发代号名）中，加入由自己设计的同ＭＭＸ完全兼容的多媒体处理功能，１９９７年第一季度便可上市。由此可见，１９９７年上市的Ｐｅｎｔｉｕｍ兼容ＣＰＵ，估计全都要搭载ＭＭＸ。
　　但是，即使使用搭载ＭＭＸ的ＣＰＵ，也无法改善现有多媒体软件的处理速度。只有使用用多媒体扩充指令集ＭＭＸ技术的软件，才能实现高速化。
　　Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ早在１９９６年９月便开始出售使Ｗｉｎｄｏｗｓ　９５能适应ＭＭＸ的辅助程序。此外，美国的Ｍｉｃｒｏｍｅｄｉａ、Ａｄｏｂｅ　Ｓｙｓｔｅｍ公司等主要软件厂家也都表示了要支持ＭＭＸ。１９９７年年中时，将有许多对应于ＭＭＸ的游戏、动画和图形软件投入市场。
　　使用带ＭＭＸ的ＣＰＵ后将产生两个重大影响。一是个人电脑将变得又好又便宜。具体地说，大约一年以后用户将能用现在低档机的价格买到现在高档机的性能。特别是家用电脑，因为要兼作音象设备使用，所以对多媒体性能要求更高。ＭＭＸ技术的面世，使家用电脑真正做到价廉物美，因而家用电脑市场将会迅速扩大。至于商用电脑，同样会因ＭＭＸ的出现而获益匪浅。
　　二是对有关的软件和硬件带来的巨大冲击。今后不使用ＭＭＸ指令的软件将失去竞争力。因Ｐ５５Ｃ的面世，已有几十种软件为能使用ＭＭＸ而进行了改写。今后这种改写步伐还将加快。由于ＭＭＸ可取代ＤＳＰ和相当部分的专用加速芯片，生产这两种产品的厂家将面临严峻局面。刚刚开始在个人电脑领域普及ＤＳＰ的苗头将被扼杀。除个别性能要求极高的电脑外，专用加速芯片将失去市场。
　　预计今年将有３０００万台采用ＭＭＸ技术的个人电脑出售。１９９８年绝大部分个人电脑都将采用ＭＭＸ技术。
#1　　存储器主流将由ＥＤＯ　ＤＲＡＭ转为ＳＤＲＡＭ
　　内存的主流１９９５年为高速页方式（ＦＰ）的ＤＲＡＭ，１９９６年为ＥＤＯ（扩充数据输出）　ＤＲＡＭ，几乎每年都要更新换代。到了１９９７年将是比ＥＤＯ　ＤＲＡＭ还要快的ＳＤＲＡＭ（同步ＤＲＡＭ）唱主角的时候了。ＥＤＯ　ＤＲＡＭ的数据存取速率为２０～３０纳秒（１纳秒为１０亿分之一秒），而ＳＤＲＡＭ则只有１０～１５纳秒。
　　Ｉｎｔｅｌ的Ｐｅｎｔｉｕｍ用的芯片组“４３０ＶＸ”便对应于ＳＤＲＡＭ，Ｇａｔｅｗａｙ　２０００的Ｐ５系列采用４３０ＶＸ也配置ＳＤＲＡＭ。
　　ＳＤＲＡＭ的存储器模块，同原先的ＤＲＡＭ形状不一样，比它要大一圈。原先的ＤＲＡＭ模块为７２针的ＳＩＭＭ（单列直插式存储器模块），而ＳＤＲＡＭ为１６８针的ＤＩＭＭ（双列直插式存储器模块）。
　　ＳＤＲＡＭ同原先的存储器不同之处，还在于它同ＣＰＵ一样，与时钟同步工作。利用这一点，在价格几乎和现有存储器一样的条件下，有可能实现高速化的“流水线”工作。
　　以往的ＤＲＡＭ同主板的时钟频率没有直接关系，ＣＰＵ和存储器各自用自己的时钟来交换数据。因此无法采用“流水线”方式工作。其时钟周期，高速页方式ＤＲＡＭ为３５～４５纳秒，ＥＤＯ　ＤＲＡＭ为２０～３０纳秒。
　　此外，ＳＤＲＡＭ的安装也更为方便。因为ＤＩＭＭ的总线宽为６４位，安装于Ｐｅｎｔｉｕｍ机时，可用１片为单位进行扩充。ＳＩＭＭ总线宽为３２位，在６４位Ｐｅｎｔｉｕｍ机上扩充时，必须以２片为单位进行扩充，所以很不方便。
　　人们公认今年将流行ＳＤＲＡＭ，预计主要个人电脑厂家将于５月份出售配置ＳＤＲＡＭ的个人电脑型号。存储器厂家经历了ＤＲＡＭ急剧降价后，正想尽快转移到高附加值的新产品上，ＳＤＲＡＭ正是一根“救命草”。从今年起急剧发展，到１９９８年时它的使用量将超过ＤＲＡＭ。
#1　　软盘将迎来更新换代的时代
　　在ＣＤ－ＲＯＭ节目和Ｉｎｔｅｒｎｅｔ普及的今天，存储容量过小的ＦＤＤ（Ｆｌｏｐｐｙ　Ｄｉｓｋ　Ｄｒｉｖｅ，软驱）越来越难以胜任其任务。例如从Ｉｎｔｅｒｎｅｔ下载的图象数据许多都无法放入１．２ＭＢ和１．４４ＭＢ的软盘中。即使个别能暂时放在它上面，由于其最大的数据传输速度也只有６０ＫＢ／秒，要写入和读出都非常花时间。因此人们早就盼望着不搭载这种老式ＦＤＤ时代的到来。现在这一时代终于来到了。
　　争夺取代ＦＤＤ的竞争已经开始，参加竞争的有三。它们是美国Ｉｏｍｅｇａ公司的Ｚｉｐ驱动器、日本松下寿电子工业的ＬＳ－１２０和日本三身电机的ＵＨＣ（超高能力）。它们的容量都在１００ＭＢ左右。虽然用以存放动画数据其容量还有些不够，但用以存放从几兆至几十兆的静态画面以及声音数据等却正合适。
　　走在最前面的是，已于１９９５年３月出售的容量为１００ＭＢ的Ｚｉｐ驱动器。它的缺点是同软盘没有兼容性，但它拥有和硬盘装置一样高的速度，最大传输速度为１．４ＭＢ／秒。外置型的驱动器价格约１７０美元，盘片价格不过１６美元左右，所以很受欢迎。在日本市场上，销售量已超出ＭＯ（光磁盘）。开发Ｚｉｐ的Ｉｏｍｅｇａ公司继同精工爱普生公司合作之后，又同松下通信工业签订了生产许可合同，以建立向全球供货的体制。
　　容量为１２０ＭＢ的ＬＳ－１２０，由松下寿电子工业同美国Ｃｏｍｐａｑ以及３Ｍ公司三家共同开发。它的优点是同现有３英寸软盘兼容。但是同竞争对手相比，它的传输速度较慢———只有０．６７ＭＢ／秒。现在Ｃｏｍｐａｑ已把ＬＳ－１２０（内藏型）的Ｗｉｎｄｏｗｓ　３．１版作为选型；１９９７年初还将生产Ｗｉｎｄｏｗｓ　９５版。
　　日本三身同美国Ｓｗａｎ公司合作开发的ＵＨＣ，它的特点不仅容量达１２８ＭＢ，而且具有兼容和高速性这两全其美的优点。它的最大传输速度达２．５ＭＢ／秒。１９９６年底ＵＨＣ已开始大量生产。
　　这三种驱动器都用类似的技术来实现高密度化，也就是使同一数据在盘上占的地方比软盘小得多，因而同样的面积可以装更多数据。
　　用以读出盘上数据的磁头，Ｚｉｐ和ＵＨＣ都用和ＨＤＤ一样的磁头。所以磁头和磁片不接触，这样就使转速提高到约为ＦＤＤ的１０倍即３００ｒｐｍ（转／分）左右，因而实现了高速化，达到了和上一代ＨＤＤ（Ｈａｒｄ　Ｄｉｓｋ　Ｄｒｉｖｅ，硬盘）一样的性能。
　　至于ＬＳ－１２０为了能够拥有同软盘的兼容性，采用了独自的接触型磁头。它的转数仅有７２０转／分（ｒｐｍ），所以数据的传输速度比其他两种装置都慢。但是使用软盘时，它也能用６２０ｒｐｍ工作，所以同现有的ＦＤＤ相比，速度约提高２倍。ＵＨＣ在使用软盘时，其转数将降到和ＦＤＤ一样的，即在３００ｒｐｍ以下工作。
　　究竟哪一种将成为ＦＤＤ的取代者，将取决于主要个人电脑厂家选择谁作为其内藏驱动器的标准配置。
　　目前，在产品化方面走在前头的Ｚｉｐ在成本上明显占优势。它的构造简单，到１９９６年底全世界的销售量累计已达６００万台，由于大量生产的规模效益使成本明显下降。ＬＳ－１２０和ＵＨＣ都比Ｚｉｐ晚大量生产，所以在成本上还无法同Ｚｉｐ相竞争。
　　可以说，Ｚｉｐ已在１００ＭＢ容量档次的外置式存储装置市场占据有利地位，个人电脑将Ｚｉｐ作为标准配置的动向日益明显。ＩＢＭ、ＨＰ等一些主要个人电脑厂家已有一些型号采用Ｚｉｐ；今年初，ＮＥＣ和东芝准备在美国出售的笔记本电脑也将搭载Ｚｉｐ。但是，Ｚｉｐ不能使用现有的软盘是它最大的问题。
　　在这场ＦＤＤ取代者之战中，谁将笑到最后，目前还无法作出最后结论，但有一点可以肯定，“老”软盘要死了。
#1　　主板开始成为选择电脑的重要考虑因素
　　主板之所以成为选择个人电脑的重要考虑因素，是因为在使用高性能的处理器时，主板能否提供需要的外部时钟、工作电压、适当的时钟频率、相应的芯片组、适当的ＣＰＵ插座以及快速的内存访问速度将直接影响到高性能的处理器能否充分发挥其处理能力。
　　在开发高性能处理器中，研究人员发现光提高处理器的工作频率，并不一定能提供系统的整体性能。这是因为处理器外部总线数据传输速度慢，拖了处理器内部处理能力的后腿。
　　现在外部总线的频率通常只有６６ＭＨｚ，Ｃｙｒｉｘ率先使用７５ＭＨｚ的外部总线频率，使它的６Ｘ８６－Ｐ２００＋虽然在１５０ＭＨｚ下工作，却拥有超过２００ＭＨｚ　Ｐｅｎｔｉｕｍ的性能。Ｉｎｔｅｌ在开发处理器上已落在Ｃｙｒｉｘ之后，它没有能力提高外部总线频率，在Ｐｅｎｔｉｕｍ　Ｐｒｏ（６８６）中，只好采用临时变通的方法，即把处理器芯片和２５６ＫＢ或５１２ＫＢ的二次高速缓存（Ｃａｃｈｅ）芯片，同时封装在一个外壳里，用独立于外部总线的专用６４位总线相连接。由于只有在二次高速缓存中未能访问到所需数据时，才经外部总线工作，所以比起二次高速缓存放在外部时，尽管外部总线传输数据的速度低也无大碍。
　　但是这种方法很难长期维持下去。因为搭载于Ｐｅｎｔｉｕｍ　Ｐｒｏ的处理器芯片，尺寸约为１７．６ｍｍ×１７．６ｍｍ或１４．０ｍｍ×１４．０ｍｍ。可是二次高速缓存的芯片尺寸，２５６ＫＢ的为１７．０ｍｍ×１１．９ｍｍ，５１２ＫＢ的为１４．７ｍｍ×１６．５ｍｍ。就是说，Ｉｎｔｅｌ为出售１个Ｐｅｎｔｉｕｍ　Ｐｒｏ，便要制造象两个Ｐｅｎｔｉｕｍ处理器那么大的芯片。这样，个人电脑的处理器从Ｐｅｎｔｉｕｍ升级到Ｐｅｎｔｉｕｍ　Ｐｒｏ，Ｉｎｔｅｌ的生产能力就必须提高一倍。这是需要巨大投资和花相当时间才能做到的，Ｉｎｔｅｌ实在不堪这种重负。
　　所以，Ｉｎｔｅｌ预定于１９９７年上半年推出的Ｐｅｎｔｉｕｍ　Ｐｒｏ后继产品Ｋｌａｍａｔｈ（开发代号名）处理器，便不再把二次高速缓存和处理器一起封装在同一外壳里，而是将其放在处理器外。但由于现有主板难以提供所需的外部总线频率，所以采取把处理器和二次高速缓存放在专门的处理器板上，在这里使它们之间能高速交换数据，以保证整个系统性能的提高。这样，主板上便需要设置专用的插座来安装这样的处理器板。主板是否有这种能力影响今后处理器升级是否方便。
　　主板所能提供的电压范围，决定它所能支持的处理器型号。而且随着处理器工作频率的提高，要求的工作电压也不相同。由于多数主板厂家希望主板有更多的用途，所以往往提供５伏电压，再用调压器调到所需的电压。但随着集成电路往微细化方向发展，处理器倾向于用３．３伏以下电压（ＭＭＸ采用２．８伏），所以近来由主板直接提供３．３伏电压的情况在增多。
　　主板的许多功能都要通过芯片组实现。即使提高了外部总线频率，但如果没有对应于它的各种芯片组也无法发挥作用。现在Ｐｅｎｔｉｕｍ处理器用的各种芯片组，常用的是Ｉｎｔｅｌ　４３０ＨＸ　ＰＣＩｓｅｔ和Ｉｎｔｅｌ　４３０ＶＸ　ＰＣＩｓｅｔ两种，但有的厂家也用自己开发的芯片组。主板支持哪种芯片组也要加以考虑。
　　内存访问速度直接影响系统的性能。尽管采用了能实现高速存取的内存，如ＦＰ　ＤＲＡＭ、ＥＤＯ　ＤＲＡＭ、ＳＤＲＡＭ等，但还需要相应的芯片组配合才能起作用。例如４３０ＶＸ的特点是可以混合使用ＦＰ　ＤＲＡＭ、ＥＤＯ　ＤＲＡＭ、ＳＤＲＡＭ。另外如ＳＤＲＡＭ不是搭载ＳＩＭＭ而是搭载在ＤＩＭＭ插座中，主板上有无这种插座便影响其能否使用ＳＤＲＡＭ。
　　连接外围设备的Ｉ／Ｏ总线速度也是决定系统性能的重要因素。当前主流是ＰＣＩ总线，其宽度为３２位、工作频率为３３ＭＨｚ。ＰＣＩ　２．１虽把总线宽度提高到６４位、频率提高到６６ＭＨｚ，但现在还没有采用ＰＣＩ　２．１的主板。一是怕提高频率使主板易产生误动作，二是怕６６ＭＨｚ时所能拥有的插槽比３３ＭＨｚ时（理论上为１０个，实际上为４个）还要少。