解读英特尔绿色创新科技

作为一场涉及生产方式、生活方式和价值观念的世界性革命，节能环保已经一个不可逆转的世界潮流。在中国，“建设生态文明”的提法被写入党的政治报告，而各行各业意在节约能源资源和保护生态环境的竞赛也早已轰轰烈烈地展开。环保理念也成为整个IT业界的共识，国务院办公厅印发的《2006～2020年国家信息化发展战略》明确指出，中国已成为计算机应用大国，计算节能将成为建设节约型社会的重要因素。IT绿色，不仅社会意义重大，对经济参与主体而言，也是企业提高IT绩效、降低成本的关键。

催绿从“芯”开始

处理器是计算设备的核心，在节能降耗过程中，处理器理应成为急先锋。在这个领域，英特尔已经在技术和产品上形成了高性能、低功耗的发展路线。另一方面，英特尔也积极与产业界合作，降低计算机的整体功耗，将高效节能推广到更多电子产品中去。

英特尔如何提高处理器的能效表现呢？事实上，它是通过转向多核路线，持续优化升级制造工艺和微架构来实现的。基于多线程应用，现有任务比基于单核的单线程应用能更快地完成；在完成同等任务的情况下，功耗随之显著降低；而制造工艺的升级和微架构的升级，更确保了处理器在满足甚至超出用户对性能需求的前提下，保持低功耗。英特尔提高能效表现的实现路径非常明确，处理器基本上能耗不会提高，甚至还有明显降低，但在这样的前提下，处理器性能却大幅度提高，这就相当于把没有降低的能耗用于提升处理器性能，增大缓存，从而最终实现高能效。

2008年，英特尔全面推出45纳米制程产品，这是迄今为止最为先进的半导体制造工艺。45纳米制程的Penryn处理器是英特尔驱动高能效的典型代表，其最为重大的意义在于，从这一代制造工艺开始，英特尔采用了全新的半导体材料——基于铪的高-k栅介质和金属栅极晶体管材料，一改使用了近40年的多晶硅栅极金属氧化物半导体（MOS）材料，在取得更高运算性能的同时，有效解决了漏电流问题，从而控制功耗，芯片散热问题也得到极大改善。此前关于摩尔定律因漏电流问题无法解决即将失效的质疑，因创新材料的引入都尽数散去。

与65纳米制程相比，45纳米制程芯片的晶体管密度提升了一倍，晶体管开关切换速度提高了20%，漏电流降至原先的10%。这使得处理器在运算速度提高的同时，芯片尺寸和工作耗电均明显下降。以80W处理器为例，其能效比上一代产品提升超过35%。尽管核心数目成倍增长、主频和缓存容量在不断提高，但处理器功耗并没有随之增高。性能与功耗之间取得极佳平衡，全新制造工艺功不可没。而按照英特尔的Tick-Tock产品发展计划，英特尔还即将在今年年底推出基于45纳米制程的下一代微架构Nehalem；2009年，英特尔将推出下一代32纳米处理器，并计划在2010年前将处理器的平均耗电进一步降低50%，这一令人振奋的数字不仅节能意义重大，也为产品设计提供了广阔的创新空间。

除了英特尔处理器产品本身实现了低功耗，另一个重要环节是它在生产环节就注重环保。英特尔45纳米制程处理器实现了百分之百无铅化，并在封装中陆续实现完全无卤素制造。此前，因其特别的电子特性和机械特性，铅在电子产品中已经使用了数十年之久。

节能全面开花

基于先进的高能效处理器，英特尔进行了一系列系统平台创新。从包括数据中心、高性能计算在内的服务器产品线至强®、安腾®处理器、到桌面端的酷睿®处理器、面向商用的迅驰®2博锐™和酷睿®2博锐™平台，再到面向移动与超移动计算的迅驰®2移动计算平台及凌动™处理器，英特尔将其高能效理念贯穿产品始终。

数据中心是近几年来绿色IT的关注重点。在英特尔的服务器技术路线图中，高能效的核心技术与虚拟化、绝对的平台性能并列，成为其保持技术领先优势的三大法宝之一。处理器节能本身就可以减少发热量，也同时降低冷却成本等一系列相关的能源消耗。除此之外，英特尔在平台层面也做了大量工作，最为典型的就是虚拟化技术。英特尔至强平台与其虚拟化技术实现的服务器整合带来了性能提升，支持服务器利用率从大多只有10%~15%提升到近60%甚至更高。在此基础上，英特尔还推出了低电压内存技术，将于今年下半年上市固态硬盘产品就采用该技术，其功耗将不足5W，远低于传统硬盘的17W功耗，而且每秒I/O也将比传统硬盘提高50倍。英特尔正是通过帮助用户服务器虚拟化与整合降低能耗、提供高能效处理器，并从平台层面推进构建绿色数据中心的目的。

对于广大终端用户来说，最常用的台式PC、笔记本电脑也开始注重节能，尤其是需要移动的笔记本电脑，节能直接影响其移动性表现。目前英特尔的桌面处理器采用酷睿™ 微体系架构，它在45纳米制造工艺的优势之上，本身设计了多项提升能效的创新技术，包括宽位动态执行、智能功率调节等。与此同时，它不仅可以很好地执行多个任务，而且运行速度更快，多媒体应用的表现也更为流畅。

在移动设备方面，笔记本电脑发展到最新的迅驰®2处理器技术，它延续并大幅度提升了迅驰®在性能、电池续航能力、无线联网能力和支持轻薄机身设计四个价值点的优势。从测试数据来看，迅驰2在大幅提性能基础上，进一步降低能耗，从而延长电池使用时间，并为笔记本电脑进一步轻薄的设计提供了可能。同时，迅驰®2在任务需要时可以瞬间催发出高性能，待任务完成后，又可以很快进入深度节能状态，目前可以最低实现C6状态，此前最低为C4状态。C6状态可以将处理器一级缓存的数据清除，并将核心和二级缓存关闭，从而进一步降低能耗。能达到C6节能状态的还有凌动™处理器，它是英特尔为MID（移动互联网设备）量身打造的低功耗的IA处理器，MID是最新出现的全新超便携产品类别，在6英寸的设备上要实现长时间连接移动互联网，处理器必须在保持足够性能的同时,大幅度降低能耗。目前，凌动™是世界上3W以下的处理器中性能最好处理器。

大量商务用户也在英特尔® 迅驰® 博锐™处理器技术和英特尔® 酷睿™2 博锐™ 处理器技术中获益，但他们很少意识到，在增强的可管理性及安全能力之外，博锐也在为节能做出贡献，比如其改进的远程电源管理功能。博锐技术支持用户远程开机进行非工作时间维护和其它工作，能更充分地利用管理控制台的电源管理特性。西门子最近开展的一项调查发现，通过采用英特尔® 酷睿™2 博锐™处理器为5000 台台式机的 IT 基础设施提供服务，西门子每年仅电费一项即可节约 26.4万美元。

更多的期待

正如管理大师安德鲁•温斯顿（Andrew B. Whinston）在其著作《点绿成金》一书中所言：“今天，环境议题不再是企业有余力时的考虑，反而一跃成为企业在规划与执行稳固营运策略时的思考重心。”毫无疑问，绿色IT正被赋予更多期待。
可喜的是，以英特尔为代表的IT企业已经将绿色产品理念和绿色设计思维进行了扩展，IT业不仅要致力于提高自身产品的能效，它还将成为其他领域节能的重要推动力量。在通向绿色环保之路上，IT业再次让人类坚定了信心，被重新寄予带领人类走向未来的希望。

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