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笔记本电脑 : 双核处理器

双核与双芯(Dual Core Vs. Dual CPU): AMD和Intel的双核技术在物理结构上也有很大不同之处。AMD将两个内核做在一个Die(晶元)上,通过直连架构连接起来,集成度更高。Intel则是将放在不同Die(晶元)上的两个内核封装在一起,因此有人将Intel的方案称为“双芯”,认为AMD的方案才是真正的“双核”。从用户端的角度来看,AMD的方案能够使双核CPU的管脚、功耗等指标跟单核CPU保持一致,从单核升级到双核,不需要更换电源、芯片组、散热系统和主板,只需要刷新BIOS软件即可,这对于主板厂商、计算机厂商和最终用户的投资保护是非常有利的。客户可以利用其现有的90纳米基础设施,通过BIOS更改移植到基于双核心的系统。

计算机厂商可以轻松地提供同一硬件的单核心与双核心版本,使那些既想提高性能又想保持IT环境稳定性的客户能够在不中断业务的情况下升级到双核心。在一个机架密度较高的环境中,通过在保持电源与基础设施投资不变的情况下移植到双核心,客户的系统性能将得到巨大的提升。在同样的系统占地空间上,通过使用双核心处理器,客户将获得更高水平的计算能力和性能。

双核处理器(Dual Core Processor): 双核处理器是指在一个处理器上集成两个运算核心,从而提高计算能力。“双核”的概念最早是由IBM、HP、Sun等支持RISC架构的高端服务器厂商提出的,不过由于RISC架构的服务器价格高、应用面窄,没有引起广泛的注意。

最近逐渐热起来的“双核”概念,主要是指基于X86开放架构的双核技术。在这方面,起领导地位的厂商主要有AMD和Intel两家。其中,两家的思路又有不同。AMD从一开始设计时就考虑到了对多核心的支持。所有组件都直接连接到CPU,消除系统架构方面的挑战和瓶颈。两个处理器核心直接连接到同一个内核上,核心之间以芯片速度通信,进一步降低了处理器之间的延迟。而Intel采用多个核心共享前端总线的方式。专家认为,AMD的架构对于更容易实现双核以至多核,Intel的架构会遇到多个内核争用总线资源的瓶颈问题。
 

    目前Intel推出的台式机双核心处理器有Pentium D、Pentium EE(Pentium Extreme Edition)和Core Duo三种类型,三者的工作原理有很大不同。

    一、Pentium D和Pentium EE

    Pentium D和Pentium EE分别面向主流市场以及高端市场,其每个核心采用独立式缓存设计,在处理器内部两个核心之间是互相隔绝的,通过处理器外部(主板北桥芯片)的仲裁器负责两个核心之间的任务分配以及缓存数据的同步等协调工作。两个核心共享前端总线,并依靠前端总线在两个核心之间传输缓存同步数据。从架构上来看,这种类型是基于独立缓存的松散型双核心处理器耦合方案,其优点是技术简单,只需要将两个相同的处理器内核封装在同一块基板上即可;缺点是数据延迟问题比较严重,性能并不尽如人意。另外,Pentium D和Pentium EE的最大区别就是Pentium EE支持超线程技术而Pentium D则不支持,Pentium EE在打开超线程技术之后会被操作系统识别为四个逻辑处理器。

AMD双核处理器

    AMD推出的双核心处理器分别是双核心的Opteron系列和全新的Athlon 64 X2系列处理器。其中Athlon 64 X2是用以抗衡Pentium D和Pentium Extreme Edition的桌面双核心处理器系列。

    AMD推出的Athlon 64 X2是由两个Athlon 64处理器上采用的Venice核心组合而成,每个核心拥有独立的512KB(1MB) L2缓存及执行单元。除了多出一个核芯之外,从架构上相对于目前Athlon 64在架构上并没有任何重大的改变。

    双核心Athlon 64 X2的大部分规格、功能与我们熟悉的Athlon 64架构没有任何区别,也就是说新推出的Athlon 64 X2双核心处理器仍然支持1GHz规格的HyperTransport总线,并且内建了支持双通道设置的DDR内存控制器。

    与Intel双核心处理器不同的是,Athlon 64 X2的两个内核并不需要经过MCH进行相互之间的协调。AMD在Athlon 64 X2双核心处理器的内部提供了一个称为System Request Queue(系统请求队列)的技术,在工作的时候每一个核心都将其请求放在SRQ中,当获得资源之后请求将会被送往相应的执行核心,也就是说所有的处理过程都在CPU核心范围之内完成,并不需要借助外部设备。

   对于双核心架构,AMD的做法是将两个核心整合在同一片硅晶内核之中,而Intel的双核心处理方式则更像是简单的将两个核心做到一起而已。与Intel的双核心架构相比,AMD双核心处理器系统不会在两个核心之间存在传输瓶颈的问题。因此从这个方面来说,Athlon 64 X2的架构要明显优于Pentium D架构。

    虽然与Intel相比,AMD并不用担心Prescott核心这样的功耗和发热大户,但是同样需要为双核心处理器考虑降低功耗的方式。为此AMD并没有采用降低主频的办法,而是在其使用90nm工艺生产的Athlon 64 X2处理器中采用了所谓的Dual Stress Liner应变硅技术,与SOI技术配合使用,能够生产出性能更高、耗电更低的晶体管。

    AMD推出的Athlon 64 X2处理器给用户带来最实惠的好处就是,不需要更换平台就能使用新推出的双核心处理器,只要对老主板升级一下BIOS就可以了,这与Intel双核心处理器必须更换新平台才能支持的做法相比,升级双核心系统会节省不少费用。


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