對CPU單核與雙核的了解

藍水壁玉

對CPU單核與雙核的了解

　　有人說Intel的雙核是由一個核心隔開的，是假雙核，而AMD的是真雙核，那么究竟誰真誰假呢？讓我們來一起看看吧。 Intel目前的桌面平臺雙核處理器代號為Smithfield，基本上可以簡地單看作是把兩個Pentium 4所采用的Prescott核心整合在同一個處理器內(nèi)部，兩個核心共享前端總線，每個核心都擁有獨立的1MB二級緩存，這顯然與Pentium 4 6系列處理器的2MB緩存不同。由于處理器中的兩個內(nèi)核都擁有獨立的緩存，因此必須保證每個物理內(nèi)核的緩存信息一致，否則就會出現(xiàn)運算錯誤。針對這個問題，

　　Intel將這個協(xié)調工作交給了北橋芯片（MCH或GMCH）。兩個核心需要同步更新處理器內(nèi)緩存的數(shù)據(jù)時，要通過前端總線再通過北橋作更新（如下圖所示）。雖然緩存的數(shù)據(jù)量并不巨大，但由于需要通過北橋作出處理，無疑會帶來一定的延遲，核心之間的通信就會變得緩慢，這將大大影響處理器性能的發(fā)揮。所以Intel的雙核產(chǎn)品在工作效率上較AMD的產(chǎn)品低，只有通過提升頻率來彌補這個缺點，這就是雙核的Pentium D處理器頻率比較高的原因。 與Pentium D不同的是，Athlon 64 X2的兩個內(nèi)核并不需要通過外部FSB通信這一途徑。

　　Athlon 64 X2內(nèi)部整合了一個System Request Queue(SRQ)仲裁裝備，每一個核心將其請求放在SRQ中，當獲得資源后，請求將會被送往相應的執(zhí)行核心，所有的過程都在CPU核心范圍之內(nèi)完成。AMD雙核強調的是真正將兩個核心整合在一個硅晶內(nèi)核上，可以真正發(fā)揮雙核效率。因此Athlon 64 X2的架構要優(yōu)于Pentium D架構，尤其是在高負載的多線程/多任務環(huán)境下，AMD的處理器將會表現(xiàn)出比Intel處理器表現(xiàn)出更好的性能。

　　AMD的雙核Athlon64 X2處理器從4200+開始，目前最高為Athlon64 4800+，與AMD目前的處理器PR值標稱方式相同，具體情況請見表2。 小結：從Intel和AMD雙核處理器的構造來看，其實兩者都可以說是真的雙核心處理器，只是架構不同而已。 雙核：荊棘滿路但前途光明 顯然雙核甚至多核心處理器必將成為處理器發(fā)展史上的又一里程碑。但其仍然面臨幾個問題急需解決。功耗：Intel雙核處理器之痛 雙核處理器面臨的最大挑戰(zhàn)之一就是處理器能耗的極限。性能增強了，能量消耗也隨著不斷增加，根據(jù)權威評測，代號Smithfield的CPU功耗高達130瓦，比Prescott核心的處理器還高出13%。隨著GPU、CPU的不斷發(fā)展，能耗問題已經(jīng)不可避免地提到議事日程上了。

　　雙核甚至多核心處理器的能耗問題也將是考驗AMD與Intel的重要問題之一，我們期待著65nm的工藝可以帶來更低的功耗。帶寬：AMD雙核處理器之癢 AMD方面，為了和目前的Socket 940和Socket 939主板兼容，所以AMD不能增加其雙核的針腳數(shù)目。這樣做的缺點就在于其內(nèi)存總線依然停留在128bit的寬度上，僅僅能支持DDR400的內(nèi)存。所以雖然擁有了兩個核心，AMD全新的處理器還是得和單核處理器一樣僅能得到最高6.4GB/s的內(nèi)存帶寬。

　　AMD解決這一問題的辦法就是在轉向支持DDR2之后推出全新的Socket M2規(guī)格。期待：新一代的雙核處理器 再從Pentium D本身來看，Pentium D處理器只不過是將兩個Pentium 4核心黏在一起的產(chǎn)物，這兩個核心幾乎不能被單獨地控制，因為他們?nèi)匀还蚕硗瑯拥碾妷?，運行在相同的狀態(tài)之下。它們之間的通信必須要經(jīng)過外部的FSB才可以，這讓它們之間的通信變得緩慢，即便是采用了65nm工藝之后，Pentium D（Presler）仍會面臨同樣的限制。 可喜的是，Intel在這以后將會推出代號為Presler的下一代臺式雙核處理器。該產(chǎn)品不但使用了更先進的65nm生產(chǎn)技術，使得處理器的核心尺寸低于140平方毫米，并且該產(chǎn)品采用了完整的兩個核心，成為了真正的雙核處理器。新的處理器采用了全新的設計架構，更加注重功能上的創(chuàng)新，加入了三項全新技術Vanderpool虛擬化技術、LaGrande安全技術和iAMT（Intel Active Management Technology）技術。這些全新的技術將帶來安全性、性能等方面的提升，并且將在未來幾年成為主流的技術。

kesnon118

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