詞語解釋
多核心cpu主要分原生多核和封裝多核。
原生多核指的是真正意義上的多核,最早由AMD提出,每個核心之間都是完全獨立的,都擁有自己的前端總線,不會造成沖突,即使在高負載狀況下,每個核心都能保證自己的性能不受太大的影響,通俗的說,原生多核的抗壓能力強,但是需要先進的工藝,每擴展一個核心都需要很多的研發(fā)時間。
封裝多核是只把多個核心直接封裝在一起,比如Intel早期的PD雙核系列,就是把兩個單核直接封裝在一起,但兩核心只能共同擁有一條前端總線,在兩個核心滿載時,兩個核心會爭搶前端總線,導致性能大幅度下降,所以早期的PD被扣上了“高頻低能”的帽子,要提高封裝多核的性能,在多任務的高壓下盡量減少性能損失,只能不斷的擴大前端總線的總體大小,來彌補多核心爭搶資源帶來的性能損失,但這樣做只能在一定程度上彌補性能的不足,和原生的比起來還是差了很多,而且后者成本比較高,優(yōu)點在于多核心的發(fā)展要比原生快的多。
雙核就是2個核心
核心(Die)又稱為內核,是CPU最重要的組成部分。CPU中心那塊隆起的芯片就是核心,是由單晶硅以一定的生產工藝制造出來的,CPU所有的計算、接受/存儲命令、處理數據都由核心執(zhí)行。各種CPU核心都具有固定的邏輯結構,一級緩存、二級緩存、執(zhí)行單元、指令級單元和總線接口等邏輯單元都會有科學的布局。
從雙核技術本身來看,到底什么是雙內核?毫無疑問雙內核應該具備兩個物理上的運算內核,而這兩個內核的設計應用方式卻大有文章可作。據現有的資料顯示,AMD Opteron 處理器從一開始設計時就考慮到了添加第二個內核,兩個CPU內核使用相同的系統請求接口SRI、HyperTransport技術和內存控制器,兼容90納米單內核處理器所使用的940引腳接口。而英特爾的雙核心卻僅僅是使用兩個完整的CPU封裝在一起,連接到同一個前端總線上?梢哉f,AMD的解決方案是真正的“雙核”,而英特爾的解決方案則是“雙芯”?梢栽O想,這樣的兩個核心必然會產生總線爭搶,影響性能。不僅如此,還對于未來更多核心的集成埋下了隱患,因為會加劇處理器爭用前端總線帶寬,成為提升系統性能的瓶頸,而這是由架構決定的。因此可以說,AMD的技術架構為實現雙核和多核奠定了堅實的基礎。AMD直連架構(也就是通過超傳輸技術讓CPU內核直接跟外部I/O相連,不通過前端總線)和集成內存控制器技術,使得每個內核都自己的高速緩存可資遣用,都有自己的專用車道直通I/O,沒有資源爭搶的問題,實現雙核和多核更容易。而Intel是多個核心共享二級緩存、共同使用前端總線的,當內核增多,核心的處理能力增強時,就像現在北京郊區(qū)開發(fā)的大型社區(qū)一樣,多個社區(qū)利用同一條城市快速路,肯定要遇到堵車的問題。
HT技術是超線程技術,是造就了PENTIUM 4的一個輝煌時代的武器,盡管它被評為失敗的技術,但是卻對P4起一定推廣作用,雙核心處理器是全新推出的處理器類別;HT技術是在處理器實現2個邏輯處理器,是充分利用處理器資源,雙核心處理器是集成2個物理核心,是實際意義上的雙核心處理器。其實引用《現代計算機》雜志所比喻的HT技術好比是一個能用雙手同時炒菜的廚師,并且一次一次把一碟菜放到桌面;而雙核心處理器好比2個廚師炒兩個菜,并同時把兩個菜送到桌面。很顯然雙核心處理器性能要更優(yōu)越。按照技術角度PENTIUM D 8XX系列不是實際意義上的雙核心處理器,只是兩個處理器集成,但是PENTIUM D 9XX就是實際意義上雙核心處理器,而K8從一開始就是實際意義上雙核心處理器。
雙核處理器(Dual Core Processor):
雙核處理器是指在一個處理器上集成兩個運算核心,從而提高計算能力!半p核”的概念最早是由IBM、HP、Sun等支持RISC架構的高端服務器廠商提出的,不過由于RISC架構的服務器價格高、應用面窄,沒有引起廣泛的注意。
最近逐漸熱起來的“雙核”概念,主要是指基于X86開放架構的雙核技術。在這方面,起領導地位的廠商主要有AMD和Intel兩家。其中,兩家的思路又有不同。
在早期,AMD從一開始設計時就考慮到了對多核心的支持。所有組件都直接連接到CPU,消除系統架構方面的挑戰(zhàn)和瓶頸。兩個處理器核心直接連接到同一個內核上,核心之間以芯片速度通信,進一步降低了處理器之間的延遲。而Intel采用多個核心共享前端總線的方式。專家認為,AMD的架構對于更容易實現雙核以至多核,Intel的架構會遇到多個內核爭用總線資源的瓶頸問題。
雙核與雙芯(Dual Core Vs. Dual CPU): AMD和Intel的雙核技術在物理結構上也有很大不同之處。AMD將兩個內核做在一個Die(晶元)上,通過直連架構連接起來,集成度更高。Intel則是將放在不同Die(晶元)上的兩個內核封裝在一起,因此有人將Intel的方案稱為“雙芯”,認為AMD的方案才是真正的“雙核”。從用戶端的角度來看,AMD的方案能夠使雙核CPU的管腳、功耗等指標跟單核CPU保持一致,從單核升級到雙核,不需要更換電源、芯片組、散熱系統和主板,只需要刷新BIOS軟件即可,這對于主板廠商、計算機廠商和最終用戶的投資保護是非常有利的?蛻艨梢岳闷洮F有的90納米基礎設施,通過BIOS更改移植到基于雙核心的系統。
計算機廠商可以輕松地提供同一硬件的單核心與雙核心版本,使那些既想提高性能又想保持IT環(huán)境穩(wěn)定性的客戶能夠在不中斷業(yè)務的情況下升級到雙核心。在一個機架密度較高的環(huán)境中,通過在保持電源與基礎設施投資不變的情況下移植到雙核心,客戶的系統性能將得到巨大的提升。在同樣的系統占地空間上,通過使用雙核心處理器,客戶將獲得更高水平的計算能力和性能。
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