Pentium-M的由來
ThinkPad T40採用Intel Pentium-M CPU，所以本篇就先來談Intel的Centrino技術以及Pentium-M吧。
話說Intel以及AMD以往推出的筆記型電腦CPU其實只是將桌上型版本的工作頻率及電壓降低，然後加上所謂的省電機制便拿到市場上兜售。長久以來這樣的行銷模式大家也習以為常。但是自從Intel為了急於在桌上型CPU市場壓制AMD的氣燄，不惜停止原PentiumIII系列產品，改推出「NetBurst」架構的Pentium4處理器，不但市場被引導入「高時脈、高耗能=高性能」的迷思裡，同時也讓筆記型電腦市場從此不得安寧。Pentium4 CPU靠著長達20 stage的pipeline讓時脈能夠輕易超越同時期的AMD產品，這招在桌上型電腦的確很管用，但是當Intel把同樣的架構移植到筆記型電腦時，不啻踢到了大鐵板。Mobile Pentium4-M由於先天耗電以及高熱量，所以「註定」只能用在2-spindle、3-spindle的機型上，也因此從PentiumIII-M時代所劃分出「一般電壓」、「低電壓」、「超低電壓」三種CPU版本的區隔就消失了。也因此Intel在推出Mobile Pentium4-M時市場接受度並沒有預期的踴躍，除了上述的先天性缺點外，當時筆記型電腦二線廠商甚至後來連TOSHIBA等一線廠都投入Desktop CPU懷抱，理由無他：「便宜」！在當時同樣是Pentium4 CPU，Desktop版本拜0.13微米製程之賜，使得TDP(Thermal Design Power)下降到廠商能置入機體內部。如此一來市場刮起一陣「Desktop CPU for notebook」或是所謂的「DeskNote」等「歪風」，始作俑者其實還是Intel自己呀。
其實Intel自己也體認到Mobile Pentium4-M只是一項過渡性產品，也因此就讓LV-PIII-M（低電壓版）和ULV-PIII-M（超低電壓版）用來抵擋Transmeta的Crusoe CPU的攻勢。但同時Intel責成位於以色列的研發團隊，祕密研發 Intel史上第一顆針對筆記型電腦使用的CPU，研發代號：「Banias」。這個研發小組多年前曾研發出「Timna」這顆胎死腹中的CPU，Timna整合了PentiumIII核心、記憶體控制晶片以及顯示晶片，但由於當時RAMBUS記憶體售價過高及其他市場考量，最後Intel決定放棄生產。該小組從Timna研發過程中對於PentiumIII使用的「P6」核心相當暸解，而獲取的技術成果也分享給其他的Intel CPU研發團隊。也因此有人對於Intel願意針對Mobile CPU而投注大筆的研發及行銷費用感到佩服，姑且不論成敗，至少Intel憑藉著其雄厚的資產以及強大的市場影響力，願意嘗試這個新的方向。
以色列的研發小組看到當時Pentium4使用的NetBurst架構並不適合當作Banias的核心架構，因此從他們熟悉的P6架構開始著手。P6架構從Intel Pentium Pro時代開始採用，中間歷經了PentiumII（Klamath/Deschutes）、PentiumIII(Katmai/Coppermine/Tualatin)等，所以大家使用的Mobile PentiumIII-M可說是P6家族的尾聲，但是光是拿P6架構當作Banias並無法滿足客戶對於效能的需求，也因此Banias研發小組就在P6架構基礎上融入了Pentium4 NetBurst的若干特點，最後研發出「Banias Micro-Architecture」。所以Pentium-M並不單是PentiumIII的翻版，更不是Pentium4的省電版。
回頭看Banias的研發歷程，末代PentiumIII憑藉著0.13微米製程，最後時脈為1.4GHz，當時為12 stage pipeline，為了滿足Intel希望做到高性能Mobile CPU的願望， pipeline（管線）勢必要提高，參考一下Pentium4的 20 stage pipeline，雖然時脈可以衝的很高，但是pipeline數過高並不適合用在Mobile CPU上，此話怎講﹖因為管線深度越深，管線中執行中的指令越多，代表需要更多的功能單元，也代表了更多的電路成本以及耗電量，這種情況下， pipeline stage越大，就越耗電。也因此Banias的 pipeline數不會到達 20 stage，由於Intel沒有公佈正確的數目，因此只能猜測「在12 stage到 20 stage」之間。
再談到除了減少pipeline數目以降低錯誤分枝(mispredicted branch)外，使用Pentium4上搭載的「trace cache」(追蹤快取)也是一個方法，但是內建trace cache會耗費大量的電晶體而且相當耗電，因此Banias並沒有採用，此外另有一說，因為Banias使用P6架構，所以無法使用P7架構特有的trace cache。為了增加分枝預測的的正確率，Banias改採「Advanced Branch Prediction」(先進分枝預測電路)，透過加大分枝預測緩衝區、分枝預測項目等，能夠更精確的分析過去的執行模式，並預測未來最有可能執行的作業。據說與原先的PemtiumIII架構相比，錯誤的分枝預測約可減少20%，並且達到省電的要求。
以色列的研發小組也為Banias加上了數項設計：「Micro-ops Fusion」(微指令碼匯集技術)、「Dedicated Stack Management」(專屬堆疊管理機制)、「1MB Power Optimized Cache」(電源最佳化快取記憶體 )、「400MHz Power Optimized Processor Bus」(電源最佳化的系統匯流排)、「Streaming SIMD Extensions II」(SSE2指令集)，後面兩個是取自現有Pentium4 (P7，舊稱P68)的技術。Banias所注重的是「省電第一」，因此當網友研讀上述技術之後會發覺到，Banias所搭載的諸多功能，目的都是想盡辦法提升系統執行效能，目的就是避免無謂的運算造成電力的浪費。也因此就算是高達1MB的L2 Cache也使用「8-way set associative」設計，同時當某部份的L2 cache未使用到時，該部份的電源會自動關閉。
綜合上述特點最後呈現在世人面前的便是「Pentium-M」CPU，擁有比Mobile Pentium4-M更低的工作時脈、更高的系統效能，以及更佳的電源管理功能。站長與朋友都同意「Banias is a re-worked Pentium III」，或許世人對於「高時脈=高效能」深信不疑，也因此對於Pentium-M有著類似Mobile PentiumIII-M的特色，而認為Pentium-M採用「舊一代」的P6核心。但是站長與朋友卻認為Pentium-M可視為「P6 的最終型態」！今天平心而論現有的P7架構表面上看起來擁有高時脈等特色，但是事實已經證明Pentium4(P7)不適合移植到強調省電的筆記型電腦上，反觀Pentium-M充分發揮P6架構的優勢並加入P7的指令集與匯流排設計，讓今日的 2-spndle大尺寸筆記型電腦也能實現5.5小時的長效使用時間。站長不認為爭論Banias是否為重新設計的核心有何實際上的益處，今天使用者能夠買到使用時間更長、效能優異的notebook不就夠了嗎。
Centrino亮麗登場！
Intel既然在Mobile Pentium4-M銷售上嚐到苦頭，同時新一代的Pentium-M時脈又比Mobile P4-M低，為了避免消費者先入為主地認為較低時脈的Pentium-M效能會較差，而且Intel不會採用AMD等「敵營」所採用的「P-Rating」，所以Intel想出了一個令站長不得不佩服的行銷包裝手法，那就是將Pentium-M與無線網路模組整合在一起，並給他一個新的名稱：「Centrino」，也因此Intel以往的CPU推出時都會大肆宣揚其核心技術以及工作時脈，這次的Centrino造勢活動卻只聞Intel強力宣揚「行動運算技術」而不願意主打Pentium-M其來有自。
寫到這裡還沒有正式介紹Centrino呢，按Intel的說法，「Centrino」為一個行動運算平台，中文名稱定名為「迅馳」。由下列三項元素所組成：
也就是由中央處理器、晶片組、無線網路模組這三項構成了「Centrino」Mobile Technology。所以嚴格講Centrino並「不是」一顆CPU的名稱，而且notebook必須完全符合Intel所提供的上述三要件才能貼上Centrino標誌的貼紙。像是高階的ThinkPad T40搭載 802.11a/b Dual-Band無線模組，便只能稱為「使用Pentium-M」的notebook，而不能稱為「使用Centrino技術」的notebook，只是站長要說一句：Who care? 接下來站長簡述Centrino三要素的功能。
由以色列研發團隊開發出的Pentium-M(Code-name:Banias)採用Intel 0.13微米製程技術，雖然與Pentium4(Northwood)同製程，但是Pentium-M的晶圓Die size只有10.56mmx7.84mm，面積為82.8平方mm，相較於Pentium4(Northwood)現行的131.4平方mm，足足少了63%。就算是Intel下一代的桌上型CPU(Code-name:Prescott)採用0.09微米(=90奈米)製程，推估面積約為109平方mm，還是比Pentium-M來的大。Die size縮小具有降低成本、降低熱量、提高良率等優點，這也是Intel所引以自豪之處。Intel不但在半導體研發上投注了相當大的心力，製程的改良更是Intel之所以能夠稱霸市場的最主要原因之一。Intel的晶圓生產技術不會比IBM所擁有的銅導線SOI製程先進多少，但是Intel可說穩紮穩打，善用熟悉的製程技術做到降低成本，更重要的是「能及時量產」並維持一定的良率。或許當年Pentium Pro飽受良率不足之苦，讓Intel有如此深刻的體認吧。
至於坊間雜誌談到Pentium-M都會將Intel強調的數項新設計強調一遍，由於上面站長已經稍微提過了，所以恕不贅言。如果有機會，站長會請好友針對Pentium-M的這些特點就技術層面詳加說明。
Pentium-M推出後Intel在筆記型電腦上之前部署的Mobile P4-M、LV-PIII-M與ULV-PIII-M終於可以退役了。Pentium-M就跟Mobile PentiumIII-M一樣具備一般電壓、低電壓、超低電壓三種版本。三種版本之間的時脈與電壓請參閱下表：
(Thermal Design Power)
(Thermal Design Power)一般電壓版 1.6GHz 1.5GHz 1.4GHz 1.3GHz 低電壓版 1.1GHz 超低電壓版 900MHz
由上圖可以看到Pentium-M平時運作時的熱設計消費電力TDP。如果是1.6GHz版本為24.5W，這與Mobile Pentium4-M 2.4GHz所需要的35W相比的確減少了許多，而且Pentium-M 1.6GHz效能預估在2.4GHz~2.6GHz之間！此外有人拿Mobile PentiumIII-M 1.2GHz的TDP才22W來質疑Pentium-M：不是最省電的CPU嗎？站長認為此言差矣，CPU隨著工作時脈的提升以及電晶體數目的增加，熱設計消費電力TDP不斷增加是無可避免的，今天Pentium-M能夠用更低的TDP、更強的性能勝過Mobile P4-M實屬難得。當Pentium-M啟動「SpeedStep」省電模式時，工作時脈皆降為600MHz，TDP也同時降為6W。
左圖就是Intel Pentium-M CPU的實體特寫，這顆時脈為1.6GHz。先前由於IBM的硬體維修手冊寫錯了，所以網友誤以為ThinkPad T40/X31的L2 Cache只有512KB，其實都具備1MB才對。圖片中CPU上面標示著1600/1M便是明證。
以往notebook所使用的Intel晶片組都直接移植桌上型晶片組設計，因此並沒有很認真地去考量到耗電的問題。Intel為了搭配Banias的省電特性，同時間也開發專為筆記型電腦而設計的晶片組。有趣的是這次分為兩個小組。獨立晶片組（Code-name:Odem）由位於以色列的研發團隊負責，故研發代號Odem便取自於以色列的某地名。另一組整合了顯示功能（Code-name:Montara-GM），是由Intel位於美國奧瑞岡州的IA-32研發團隊負責。Odem就是日後的「855PM」，而Montara-GM就是「855GM」。這兩個晶片特性整理如下：
晶片廠商/名稱 研發代號 北橋晶片 北橋核心電壓 北橋TDP 北橋平均消耗電力 南橋晶片 南橋核心電壓 南橋TDP 處理器匯流排 記憶體支援能力 DRAM類型 AGP支援規格 顯示功能
Intel Extreme Graphics2IDE界面 USB 業界對於Intel 855PM的評價相當不錯，甚至可說採用Pentium-M Solution的筆記型電腦之所以能有不錯的省電表現，除了CPU設計外，855PM晶片組是功臣之一。相較之下855GM雖然整合了繪圖引擎，但是TDP高達3.2W與855PM的2.4W有相當的差距。站長至此才理解為何當時日本Yamato Lab在設計ThinkPad X30(Mobile PIII-M)時會採用Intel 830MG整合晶片組設計，到了X31卻回頭採用855PM獨立晶片組加掛ATI Mobility Radeon顯示晶片。
首先網友要有一個認識，Yamato Lab在設計X-Series時將「省電」當作第一順位，所以3D顯示功能的強弱並不是主要的考量點。Intel 830MG(內含繪圖引擎)與Intel 830MP(獨立晶片組)的TDP皆為3.8W，在此狀況下，Yamato Lab當然選擇採用830MG，因為此時再使用獨立顯示晶片只會多耗電而已。反觀Pentium-M時代，Intel 855PM與855GM的TDP相差0.8W，這讓Yamato Lab考慮不如採用技術成熟的ATI Mobility Radeon(16MB DDR-SDRAM)，同時也能適度提升顯示效能。
所以除非ATI將來能將Mobility Radeon 7500的耗電量透過製程改進等方式降到Mobility Radeon等級，不然站長不認為下一代的ThinkPad X-Series會採用「現在」的Mobility Radeon7500/9000，甚至等Intel下一代Pentium-M整合型晶片組在省電上有所突破，站長認為Yamato Lab終究還是會採用的。
因為拜ICH4-M之賜，新一代的ThinkPad終於內建USB 2.0高速傳輸埠了，雖然規格可到六組，但是ThinkPad T40/X31/R40皆只配備兩組。
上面這顆就是Intel 855PM的北橋晶片---82855PM Memory Controller Hub (MCH-M) 上面這顆則是南橋晶片---82801DBM(ICH4-M)，由於照片修剪的關係看起來跟北橋差不多，其實南橋晶片比較小。
如果說「Centrino」的真正價值在Pentium-M，那麼「宣傳價值」大概就是現在要談的 Intel PRO/Wireless network connection 了。 以往筆記型電腦廠商都各自向其他廠商購買Wireless LAN的mini-PCI子卡並安裝在主機裡，現在Intel不但也進軍這塊市場，同時憑藉著強大的生產能力以及優惠價格，將CPU、晶片組與mini-PCI子卡包裝成了 「Centrino」套餐，而且採用的廠商還可加入Intel的共同行銷推廣計畫哦。是的，所謂的 Intel PRO/Wireless network connection 就實際層面來看只是一張Intel PRO/Wireless 2100-Series的mini-PCI卡。所以站長再次佩服Intel的行銷手法已經到了出神入化的地步...。
Intel研發ntel PRO/Wireless 2100-Series時也有其研發代號：「Calexico」(不是Galaxico...呃...|||)，目前市面上的初代Centrino notebook僅搭配Intel PRO/Wireless 2100 mini-PCI子卡，提供Wireless LAN 802.11b (Wi-Fi認證) 11Mbps的傳輸能力。至於支援802.11a(54Mbps)的Intel PRO/Wireless 2100A mini-PCI子卡則要稍後才推出。目前802.11g規格正在訂定中，預定年中會定案，因此預計2004年第一季時「Calexico2」將會以802.11 a/b/g三頻模式問世，至於同為54Mbps的802.11a與802.11g究竟誰能取得市場主流地位就讓時間來證明吧。
ThinkPad T40/X31為了提供使用者高速的無線網路傳輸功能，所以在高階機種上提供了飛利浦的802.11a/b Dual-Band模組，也因此ThinkPad不會跟隨在Intel的腳步後面。
Intel&IBM的大戰略
接下來花點時間聊一下為何Intel不惜耗費巨資「三億美元」在宣傳Centrino Technology。大家回憶一下Intel在Centrino廣告裡強調哪些特點？更輕巧的機身設計、更長的電池續航力以及整合無線技術。不可否認的採用Centrino技術或是Pentium-M架構的notebook機身普遍都比Mobile Pentium4-M時代更薄、更輕，電池使用時間也更長了 ，這從ThinkPad T30到T40的改進不難理解。因此Intel試圖說服消費者認同掛有「Centrino Logo」的notebook的確有其過人的價值，那背後的目的呢？當然就是讓採用Desktop CPU的「歪風」從 2-Spindle機器上根絕啦！因為Mobile Pentium4-M的先天限制「造就」了DT CPU用在notebook上的舉世狂潮，最後迫使Intel不得不將Desktop CPU也列入筆記型電腦研發規劃中，但是之前Mobile CPU與Desktop CPU之間誘人的價差卻也慢慢地削減掉。也因此Intel才會大聲疾呼「回復notebbok的基本精神吧！」DT CPU for notebook的結果就是電池使用時間變短、體積重量都增加，其實這與強調機動性的notebook理念是背道而馳的。目前能裝載Pentium-M的新一代機身都很難回頭採用Desktop CPU了，為了掩飾Pentium-M較低的時脈(其實這不是缺點)，Intel將行銷焦點移轉到無線網路上。不過Centrino是否真的會成功誰也不敢保證，畢竟DT CPU for notebook會流行的主因跟「價錢便宜」有密切的關係，廠商也是依據消費者的喜好而陸續推出此類機種，所以無怪乎Intel要砸大筆鈔票「教化」世人Centrino的優點。Intel為了進一步掌握市場控制力以及佔有率，所以將無線網路子卡與CPU一起Bundle，也是相當高明的手段。
那Centrino的下一步呢？核心為Banias的Pentium-M最終時脈將為1.7GHz，接下來由代號「Dothan」接手，時脈由1.8GHz起跳。預計2004年第一季問世的「Dothan」擁有2MB L2 cache、533MHz FSB，將採用0.09微米(=90奈米)製程，Die size可能為90平方mm，或許網友會問既然使用更先進的製程，為何面積比Banias更大？可能是2MB的L2 cache以及更多的電晶體數目造成的，不過實際尺寸還是要等上市後才明瞭。值得觀察的是Dothan的工作電壓及熱設計消費電力(TDP)，當初取得的資料是1.9GHz時，分別為1.3V/21W，比Banias 1.6GHz的1.48V/24.5W更低，但現在已傳出實際TDP可能超越現有的Pentium-M。
2004年第二季預計推出1.9GHz的Dothan，同時Intel也將推出全新一代的晶片組：「Alviso-GM」，支援DDR/DDR2高速記憶體、PCI Express 16X(先前俗稱的3GIO，16X是用來取代AGP)！所以明年起ThinkPad也將隨著Intel的大躍進邁向全新架構時代，為了配合新一代的PCI Express，就算是PCMCIA組織也已經發表新一代的「NEWCARD」技術用以取代行之多年的CardBus。至於現有3-Spindle等稱為「Desktop Replacement」的notebook/DeskNote，Intel預計推出「Prescott-M」來因應。
IBM今年之內ThinkPad的產品線，站長就個人所知歸納如下：
T40-Series： Pentium-M(Centrino) (2-Spindle) X31-Series： Pentium-M(Centrino) (1-Spindle) R40-Series： Pentium-M(Centrino)/Mobile Pentium4-M/Celeron (2-Spindle) G40-Series： DT Pentium4 (3-Spindle) 大家對於G40可能較為陌生，這是一台定位在「Desktop Replacement」的機型，擁有15/14.1吋 LCD以及3-Spindle設計，因此售價會比同為15吋的R40更便宜一些。但是重量也比較重。
此外站長在看Pentium-M的規格時會想，究竟ThinkPad採用低電壓甚至超低電壓板Pentium-M有無可能呢？聰明的網友可能猜到站長想的就是過去ThinkPad「S-Series」(S30/31)復出的可能性。當年IBM因為S-Series銷售成績不如理想而忍痛停產，事後站長回想起來，當年由於技術未臻成熟，所以S-Series無法同時內建IEEE 1394及Wireless LAN，也造成消費者必須「選邊站」的困擾，同時過高的售價恐怕也是使用者卻步的原因之一。但是從日本當地市場來看，10.4吋LCD以下的迷你機種仍有相當大的市場潛力，同時再看同樣是東方體格的大陸、台灣、香港與韓國，此類「UltraPortable」的機種還是能滿足某些Mobile Worker的需要。 只是站長會想：ThinkPad X31加掛長效鋰電池已經突破10小時屏障，就算今天推出新一代的S-Series將使用時間拉長到12∼14小時，這就能滿足使用者需求嗎？之前的ThinkPad S-Series機體重量約1.3公斤，放眼日系機種，此等重量已經有12.1吋LCD的機種了，或許Yamato Lab有許多的堅持，只是光拿S-Series的機身裝入Centrino，給消費者的衝擊感/新鮮感並不會太大。
那麼一台配備10.4吋LCD 新的ThinkPad要如何重現江湖呢？站長個人的愚見為有兩個方向，第一個就是將原先的ThinkPad S30/31稍作修改，大量採用現有技術成熟的元件，以實現IEEE 1394+Wireless LAN的理想，同時搭配Centrino平台，這樣是最快而且成本合理的解決方案。第二個是採用1.8吋硬碟！換句話說整個機體往更薄、更輕方向設計，雖然犧牲了部份效能，若從輕量化角度來看倒也無不可。
究竟IBM會不會重返10.4吋LCD notebook的市場呢？大概這是站長今年繼ThinkPad T40(Rome)以及傳言中的X30-Series後繼機之後關心的新動向了！
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