上周写超能课堂(256)：CPU顶盖之变迁的时候，查看了不少资料，有些是没有用上的，但了解或见过的人可能比较少，所以写了一篇来分享一下。
Intel Timna（1999）
Intel Timna是英特尔在1999年3月公开的整合型处理器芯片计划名称，是英特尔首次尝试将处理器芯片、I/O控制芯片（ICH2）和S3的Savage 4显示芯片整合至同一芯片上，意味着一颗芯片基本上整合了所有功能。原计划这款产品是针对低价电脑和移动平台设计的，由位于以色列的英特尔团队负责，所以芯片的研发代号“Timna”是以色列一个小城市的名称。 Timna 基本参数如下：
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Timna的处理器核心实际上使用的是Katmai核心的PentiumIII，內存控制器原本以使用Rambus內存（RDRAM）设计的。相比当时普遍使用的内存是SDRAM，Rambus內存的价格高出许多且产量较低，所以后来英特尔为Timna加上了内存编译器（Memory Translator Hub），这个小芯片可以让Timna可以使用价格便宜的SDRAM（可搭配i820芯片组时作为桥接使用），毕竟当年RDRAM实在是太贵了。没想到的是英代尔之后发现在噪音、电压以及温度的交互影响下会导致内存编译器产生严重的电路错误，但一直无法找出设计上的错误并修正。不仅如此，Timna的显示芯片由于缺少了一些功能而影响到3D性能。
生产上，高集成度也使得晶片面积变大，良品率降低。虽然可以借着改用0.13微米制程解决，也意味着英特尔要把当时最先进的制程消耗在最低价的产品线上，完全就是浪费晶圆厂资源。按照原计划，Timna预计可以为代工厂节约成本，但事实上按时间表推出的时候，成本仍然居高不下。从厂商角度，也担心整合型芯片产品走向单一化（如今就有点这样了）。使用赛扬处理器搭配i810/i815芯片组反而会给厂商更多的空间去设计出不同的产品，以及更长的产品周期去分摊成本。
没有价格优势，没有可扩展性（所有功能都在一块芯片上）以及不断延期，导致Timna芯片计划变成了烫手山芋。除了这些研发的问题，还有两个在当年非常致命的问题。
一个性能，无论是是集成的S3 Savage 4显示芯片，还是处理器使用的Katmai核心。这款产品在计划开始的时候选择S3 Savage 4显示芯片确实不错，在1999年那个显示芯片的战国时代中，属于性价比非常高的产品。可是到2000年的时候形势完全变了，显示芯片的性能在英伟达的引领下大幅度攀升，大有一统江湖的态势，Savage 4的规格和性能已经有点跟不上发展了。
图：Diamond Stealth III S540 S3 Savage4 16MB
要知道宣布Intel Timna芯片计划的1999年3月，到延期打算发布的2001年春天，跨越近两年时间内，显卡架构已经经历了四代的发展（英伟达从TNT 2到GeForce 3），PentiumIII从Katmai核心跨越到Tualatin核心。如果按计划如期在2000年上半年推出，仍然能占据一些市场空间的。可惜各种原因叠加，计划一再拖延。若不取消，到2001年春天推出市场的时候，可能一登场就是个昂贵的淘汰产品。
另一个是更深层次的利益问题，英特尔和威盛之间的利益争斗。威盛在2000年的时候是市场上一股不可忽视的力量，甚至可以说如日中天。趁着英特尔在RDRAM问题上翻车，威盛在PC-133 SDRAM和DDR内存标准制订上领导了市场，连续推出集合了最新功能的芯片组，顶峰时候占据了芯片组一半的市场份额。在英特尔平台的市场份额比英特尔自己要高，AMD平台方面更厉害，在英伟达推出NForce之前，威盛的芯片组几乎就是标配。
图：Apollo Pro 133A(694X)芯片组一举让威盛登上了芯片组市场的王座
威盛的目标没有仅仅停留在芯片组，而是并购了Cyrix、IDT Centaur和S3 Graphics，获得了设计CPU和GPU的准入证，是Intel、AMD之外全球第三家获得x86架构授权的企业，这也是目前国内兆芯继承的技术基础。特别是S3，原来是英特尔指定的合作伙伴（第一个响应英特尔发布AGP 4X显卡的厂商），通过交叉授权方式，获得了大量英特尔的专利使用权。威盛收购S3，自然也可以使用。
威盛涉险进入CPU领域根本原因恰恰就是在于Intel Timna芯片计划里英特尔展现的战略意图：研究把芯片组等功能尽可能整合进CPU，这意味着试图加强技术控制，防止其它厂商的渗透，也绑定了合作伙伴的利益，对它们更好地加以控制。
在英特尔看来，威盛严重侵害了自己的利益，威胁到自己的位置。在之后的很多年里，不断针对威盛进行诉讼，同时各种手段威逼利诱主板厂商不能使用威盛的芯片组，拖延威盛在芯片组规格上的领先时间。还在发放奔腾4系统芯片组的授权生产许可时，只给了扬智(Acer Laboratories)、矽统(Silicon Integrated Systems Corp. )，没有给威盛。
虽然表面上最终双方达成和解协议，但这场被称为“蚂蚁与大象的战争”的结果是数年后，在英特尔的高压之下，威盛逐渐被逼出了芯片组及处理器的市场（CDMA基带业务也卖给了英特尔），同时英特尔平台不再有第三方芯片组的身影。
综合各种技术和利益因素，最终英特尔在2000年9月29日宣布中止Timna芯片计划。负责这个计划的团队后来做了另外一个项目，就是Core架构，也就是几年后可以逆转与AMD之间竞争的关键。
图：Intel Timna 工程样品
Intel Timna芯片计划的研发周期极为短暂，前后不到两年，而且没有正式推出，在资讯不那么发达的年代，听过这个项目的人不多，更别说见过实物了。除了2000年台北电脑展上展出的样品，配套主板也没在其他地方见到了。图片上的Timna芯片工程样品是一个来自以色列的667Mhz工程样品，目前同制程的产品存世大概五个。
从今天的角度回过头来看，这款产品的思路可是相当具有前瞻性，但碍于当时的技术和制造工艺水平限制，没办法真正实现。
Intel 升级套件
当时英特尔会为使用旧处理器平台的用户量身定做一些升级套件，让用户可以不更换其他配件的情况下，主机性能得到有效提升，让他们尽可能享受到新技术带来的性能体验。
Intel RapidCAD（1989）
这是英特尔有史以来第一款为旧款个人计算机提供的升级套件（也就是后来OverDrive的始祖）。原386的使用者不需要更换主板，只要把RapidCAD买回来将主板上旧有的处理器替换掉，就可以享受接近486的运算能力。RapidCAD其实就是把486 DX芯片去掉内部高速缓存然后装入386的封装里面，RapidCAD也不支持486增加的新指令。不过由于386封装的带宽限制，RapidCAD对整体的效能提升比不上直接升级到486 DX。相同频率下，486 DX可以有比386/387快上两倍的速度，而RapidCAD在整数运算方面最多只能提升35%，在浮点运算方面，则可以提升将近70%。
Intel RapidCAD特殊的地方在于，它是由两颗芯片组成，缺一不可。这归咎于486 DX内建浮点运算器（FPU），而386则是将浮点运算器分开（就是387）。由于RapidCAD-1本身就含有浮点运算器（因为它就是486 DX阉割版），根本不需要387，所以RapidCAD-2就是用来替代原来主板上的387芯片。RapidCAD-1负责所有的运算，而RapidCAD-2则是负责假装浮点运算器，以防止旧有主板以为没有安装浮点运算功能（尤其在执行286/287程序的时候）。
80486 OverDrive（1991）
这款套件是提供给80486使用者升级选择（升级后仍是80486等级）的处理器，基本上其作用原理就是比原来使用更高的倍频。ODP需要使用特殊的转接插座，而ODPR则是将原来的处理器直接换掉（所以针角数是一样的）。
Intel 486 OverDrive早期的命名是以内频为命名基准，所以ODPR486DX-25实际频率为50 Mhz，后来英特尔才使用新的命名方法。
上图是需要特殊底座的ODP，下图是可以直接替换的ODPR。
Pentium 系列 OverDrive（1997）
Pentium处理器作为一款划时代的处理器，当时可是很多电脑爱好者梦寐以求的产品。Pentium系列OverDrive则是英特尔造福旧电脑使用者的升级选择，可以说是非常良心的产品。特别是从80486系列处理器升级到Pentium处理器，这种飞跃难以言表。
Pentium系列OverDrive总共有四种：最早一款，Pentium OverDrive for Socket 2/3（5V，32-bit bus，32KB L1），给较晚期486主板升级；第二种，Pentium OverDrive for Socket 4（5V），给P5（60/66）专用主板升级，这种OverDrive只有一款在市面上，并不常见，因为本身买Socket 4 Pentium的人就不多；第三种为Pentium OverDrive for Socket 5/7（3.3V），给锁定倍频的P54C专用主板升级；第四种就是Pentium MMX OverDrive for Socket 5/7（3.3V，MMX），给没有双电压的P54C专用主板升级用的。
上图是Pentium OverDrive，下图是Pentium MMX OverDrive。
除了Pentium系列OverDrive，加上普通的Pentium处理器，为了适应各种需要会有各种不同封装、接口，所以整个系列型号繁多，外观上也是千奇百怪。
Pentium II OverDrive（1998）
英特尔的Pentium II OverDrive是专门给使用Pentium Pro处理器的主机升级处理器的。
Pentium Pro是介于Pentium跟Pentium II之间的一款处理器，其构架等于是没有MMX指令的Pentium II。Pentium Pro除了内置L2 Cache以外，也支持多处理器架构，唯一缺点就是必须要用同一制程的Pentium Pro（分为）才能使用多处理器架构。
Pentium Pro还针对32位程序做了优化，所以跑16位程序效果反而不好。Pentium Pro是P6架构的开端，对于英特尔的处理器影响是深远的。
通过Pentium II OverDrive升级套件，Pentium Pro 150Mhz和180Mhz的电脑可以升级到Pentium II 300Mhz，Pentium Pro 166Mhz和200Mhz的电脑可以升级到Pentium II 333Mhz。不过这产品并不常见，因为Pentium Pro本身是定位给服务器/工作站使用的，在个人用户市场并不常见。比较让人惊讶的是，这款升级套件也支持双CPU架构。
资料参考和图片引用