什么是雙核處理器

什么是雙核處理器呢?雙核處理器背后的概念蘊(yùn)涵著什么意義呢?簡而言之，雙核處理器即是基于單個半導(dǎo)體的一個處理器上擁有兩個一樣功能的處理器核心。換句話說，將兩個物理處理器核心整合入一個核中。企業(yè)IT管理者們也一直堅(jiān)持尋求增進(jìn)性能而不用提高實(shí)際硬件覆蓋區(qū)的方法。多核處理器解決方案針對這些需求，提供更強(qiáng)的性能而不需要增大能量或?qū)嶋H空間。

雙核心處理器技術(shù)的引入是提高處理器性能的有效方法。因?yàn)樘幚砥鲗?shí)際性能是處理器在每個時(shí)鐘周期內(nèi)所能處理器指令數(shù)的總量，因此增加一個內(nèi)核，處理器每個時(shí)鐘周期內(nèi)可執(zhí)行的單元數(shù)將增加一倍。在這里我們必須強(qiáng)調(diào)一點(diǎn)的是，如果你想讓系統(tǒng)達(dá)到最大性能，你必須充分利用兩個內(nèi)核中的所有可執(zhí)行單元:即讓所有執(zhí)行單元都有活可干!

為什么IBM、HP等廠商的雙核產(chǎn)品無法實(shí)現(xiàn)普及呢，因?yàn)樗鼈兿喈?dāng)昂貴的，從來沒得到廣泛應(yīng)用。比如擁有128MB L3緩存的雙核心IBM Power4處理器的尺寸為115x115mm，生產(chǎn)成本相當(dāng)高。因此，我們不能將IBM Power4和HP PA8800之類雙核心處理器稱為AMD即將發(fā)布的雙核心處理器的前輩。

目前，x86雙核處理器的應(yīng)用環(huán)境已經(jīng)頗為成熟，大多數(shù)操作系統(tǒng)已經(jīng)支持并行處理，目前大多數(shù)新或即將發(fā)布的應(yīng)用軟件都對并行技術(shù)提供了支持，因此雙核處理器一旦上市，系統(tǒng)性能的提升將能得到迅速的提升。因此，目前整個軟件市場其實(shí)已經(jīng)為多核心處理器架構(gòu)提供了充分的準(zhǔn)備。

多核處理器的創(chuàng)新意義

x86多核處理器標(biāo)志著計(jì)算技術(shù)的一次重大飛躍。這一重要進(jìn)步發(fā)生之際，正是企業(yè)和消費(fèi)者面對飛速增長的數(shù)字資料和互聯(lián)網(wǎng)的全球化趨勢，開始要求處理器提供更多便利和優(yōu)勢之時(shí)。多核處理器，較之當(dāng)前的單核處理器，能帶來更多的性能和生產(chǎn)力優(yōu)勢，因而最終將成為一種廣泛普及的計(jì)算模式。多核處理器還將在推動PC安全性和虛擬技術(shù)方面起到關(guān)鍵作用，虛擬技術(shù)的發(fā)展能夠提供更好的保護(hù)、更高的資源使用率和更可觀的商業(yè)計(jì)算市場價(jià)值。普通消費(fèi)者也將比以往擁有更多的途徑獲得更高性能，從而提高他們家用PC和數(shù)字媒體計(jì)算系統(tǒng)的使用。

在單一處理器上安置兩個或更多強(qiáng)大的計(jì)算核心的創(chuàng)舉開拓了一個全新的充滿可能性的世界。多核心處理器可以為戰(zhàn)勝今天的處理器設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)提供一種立竿見影、經(jīng)濟(jì)有效的技術(shù)――降低隨著單核心處理器的頻率(即“時(shí)鐘速度”)的不斷上升而增高的熱量和功耗。多核心處理器有助于為將來更加先進(jìn)的軟件提供卓越的性能。現(xiàn)有的操作系統(tǒng)(例如MS Windows、Linux和Solaris)都能夠受益于多核心處理器。在將來市場需求進(jìn)一步提升時(shí)，多核心處理器可以為合理地提高性能提供一個理想的平臺。因此，下一代軟件應(yīng)用程序?qū)枚嗪颂幚砥鬟M(jìn)行開發(fā)。無論這些應(yīng)用是否能幫助專業(yè)動畫制作公司更快更節(jié)省地生產(chǎn)出更逼真的電影，或開創(chuàng)出突破性的方式生產(chǎn)出更自然更富靈感的PC機(jī)，使用多核處理器的硬件所具有的普遍實(shí)用性都將永遠(yuǎn)地改變這個計(jì)算世界。

雖然雙核甚至多核芯片有機(jī)會成為處理器發(fā)展史上最重要的改進(jìn)之一。需要指出的是，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(qiáng)了，能量消耗卻不能增加。根據(jù)著名的湯氏硬件網(wǎng)站得到的文件顯示，代號Smithfield的CPU熱設(shè)計(jì)功耗高達(dá)130瓦，比現(xiàn)在的Prescott處理器再提升13%。由于今天的能耗已經(jīng)處于一個相當(dāng)高的水平，我們需要避免將CPU作成一個“小型核電廠”，所以雙核甚至多核處理器的能耗問題將是考驗(yàn)AMD與Intel的重要問題之一。

關(guān)于多核處理器，從全球范圍內(nèi)看，AMD在對客戶的理解和對輸出最符合客戶需求的產(chǎn)品方面的理念走在Intel的前面，從上世紀(jì)九十年代起就一直計(jì)劃著這一重大進(jìn)展，它第一個宣布了在單處理器上安置多個核心的想法。我來解釋一下,雙通道是關(guān)于內(nèi)存的名詞(什么,你不會連內(nèi)存都不知道是什么吧!),雙核是關(guān)于CPU的名詞

雙通道:雙通道內(nèi)存技術(shù)其實(shí)是一種內(nèi)存控制和管理技術(shù)，它依賴于芯片組的內(nèi)存控制器發(fā)生作用，在理論上能夠使兩條同等規(guī)格內(nèi)存所提供的帶寬增長一倍。它并不是什么新技術(shù)，早就被應(yīng)用于服務(wù)器和工作站系統(tǒng)中了，只是為了解決臺式機(jī)日益窘迫的內(nèi)存帶寬瓶頸問題它才走到了臺式機(jī)主板技術(shù)的前臺。在幾年前，英特爾公司曾經(jīng)推出了支持雙通道內(nèi)存?zhèn)鬏敿夹g(shù)的i820芯片組，它與RDRAM內(nèi)存構(gòu)成了一對黃金搭檔，所發(fā)揮出來的卓絕性能使其一時(shí)成為市場的最大亮點(diǎn)，但生產(chǎn)成本過高的缺陷卻造成了叫好不叫座的情況，最后被市場所淘汰。由于英特爾已經(jīng)放棄了對RDRAM的支持，所以目前主流芯片組的雙通道內(nèi)存技術(shù)均是指雙通道DDR內(nèi)存技術(shù)，主流雙通道內(nèi)存平臺英特爾方面是英特爾 865、875系列，而AMD方面則是NVIDIA Nforce2系列。

雙通道內(nèi)存技術(shù)是解決CPU總線帶寬與內(nèi)存帶寬的矛盾的低價(jià)、高性能的方案。現(xiàn)在CPU的FSB（前端總線頻率）越來越高，英特爾 Pentium 4比AMD Athlon XP對內(nèi)存帶寬具有高得多的需求。英特爾 Pentium 4處理器與北橋芯片的數(shù)據(jù)傳輸采用QDR（Quad Data Rate，四次數(shù)據(jù)傳輸）技術(shù)，其FSB是外頻的4倍。英特爾 Pentium 4的FSB分別是400、533、800MHz，總線帶寬分別是3.2GB/sec，4.2GB/sec和6.4GB/sec，而DDR 266/DDR 333/DDR 400所能提供的內(nèi)存帶寬分別是2.1GB/sec，2.7GB/sec和3.2GB/sec。在單通道內(nèi)存模式下，DDR內(nèi)存無法提供CPU所需要的數(shù)據(jù)帶寬從而成為系統(tǒng)的性能瓶頸。而在雙通道內(nèi)存模式下，雙通道DDR 266、DDR 333、DDR 400所能提供的內(nèi)存帶寬分別是4.2GB/sec，5.4GB/sec和6.4GB/sec，在這里可以看到，雙通道DDR 400內(nèi)存剛好可以滿足800MHz FSB Pentium 4處理器的帶寬需求。而對AMD Athlon XP平臺而言，其處理器與北橋芯片的數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)采用DDR（Double Data Rate，雙倍數(shù)據(jù)傳輸）技術(shù)，F(xiàn)SB是外頻的2倍，其對內(nèi)存帶寬的需求遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于英特爾 Pentium 4平臺，其FSB分別為266、333、400MHz，總線帶寬分別是2.1GB/sec，2.7GB/sec和3.2GB/sec，使用單通道的DDR 266、DDR 333、DDR 400就能滿足其帶寬需求，所以在AMD K7平臺上使用雙通道DDR內(nèi)存技術(shù)，可說是收效不多，性能提高并不如英特爾平臺那樣明顯，對性能影響最明顯的還是采用集成顯示芯片的整合型主板。

NVIDIA推出的nForce芯片組是第一個把DDR內(nèi)存接口擴(kuò)展為128-bit的芯片組，隨后英特爾在它的E7500服務(wù)器主板芯片組上也使用了這種雙通道DDR內(nèi)存技術(shù)，SiS和VIA也紛紛響應(yīng)，積極研發(fā)這項(xiàng)可使DDR內(nèi)存帶寬成倍增長的技術(shù)。但是，由于種種原因，要實(shí)現(xiàn)這種雙通道DDR（128 bit的并行內(nèi)存接口）傳輸對于眾多芯片組廠商來說絕非易事。DDR SDRAM內(nèi)存和RDRAM內(nèi)存完全不同，后者有著高延時(shí)的特性并且為串行傳輸方式，這些特性決定了設(shè)計(jì)一款支持雙通道RDRAM內(nèi)存芯片組的難度和成本都不算太高。但DDR SDRAM內(nèi)存卻有著自身局限性，它本身是低延時(shí)特性的，采用的是并行傳輸模式，還有最重要的一點(diǎn)：當(dāng)DDR SDRAM工作頻率高于400MHz時(shí)，其信號波形往往會出現(xiàn)失真問題，這些都為設(shè)計(jì)一款支持雙通道DDR內(nèi)存系統(tǒng)的芯片組帶來不小的難度，芯片組的制造成本也會相應(yīng)地提高，這些因素都制約著這項(xiàng)內(nèi)存控制技術(shù)的發(fā)展。

普通的單通道內(nèi)存系統(tǒng)具有一個64位的內(nèi)存控制器，而雙通道內(nèi)存系統(tǒng)則有2個64位的內(nèi)存控制器，在雙通道模式下具有128bit的內(nèi)存位寬，從而在理論上把內(nèi)存帶寬提高一倍。雖然雙64位內(nèi)存體系所提供的帶寬等同于一個128位內(nèi)存體系所提供的帶寬，但是二者所達(dá)到效果卻是不同的。雙通道體系包含了兩個獨(dú)立的、具備互補(bǔ)性的智能內(nèi)存控制器，理論上來說，兩個內(nèi)存控制器都能夠在彼此間零延遲的情況下同時(shí)運(yùn)作。比如說兩個內(nèi)存控制器，一個為A、另一個為B。當(dāng)控制器B準(zhǔn)備進(jìn)行下一次存取內(nèi)存的時(shí)候，控制器A就在讀/寫主內(nèi)存，反之亦然。兩個內(nèi)存控制器的這種互補(bǔ)“天性”可以讓等待時(shí)間縮減50%。雙通道DDR的兩個內(nèi)存控制器在功能上是完全一樣的，并且兩個控制器的時(shí)序參數(shù)都是可以單獨(dú)編程設(shè)定的。這樣的靈活性可以讓用戶使用二條不同構(gòu)造、容量、速度的DIMM內(nèi)存條，此時(shí)雙通道DDR簡單地調(diào)整到最低的內(nèi)存標(biāo)準(zhǔn)來實(shí)現(xiàn)128bit帶寬，允許不同密度/等待時(shí)間特性的DIMM內(nèi)存條可以可靠地共同運(yùn)作。

支持雙通道DDR內(nèi)存技術(shù)的臺式機(jī)芯片組，英特爾平臺方面有英特爾的865P、865G、865GV、865PE、875P以及之后的915、925系列；VIA的PT880，ATI的Radeon 9100 IGP系列，SIS的SIIS 655，SIS 655FX和SIS 655TX；AMD平臺方面則有VIA的KT880，NVIDIA的nForce2 Ultra 400，nForce2 IGP，nForce2 SPP及其以后的芯片。

AMD的64位CPU，由于集成了內(nèi)存控制器，因此是否支持內(nèi)存雙通道看CPU就可以。目前AMD的臺式機(jī)CPU，只有939接口的才支持內(nèi)存雙通道，754接口的不支持內(nèi)存雙通道。除了AMD的64位CPU，其他計(jì)算機(jī)是否可以支持內(nèi)存雙通道主要取決于主板芯片組，支持雙通道的芯片組上邊有描述，也可以查看主板芯片組資料。此外有些芯片組在理論上支持不同容量的內(nèi)存條實(shí)現(xiàn)雙通道，不過實(shí)際還是建議盡量使用參數(shù)一致的兩條內(nèi)存條。

內(nèi)存雙通道一般要求按主板上內(nèi)存插槽的顏色成對使用，此外有些主板還要在BIOS做一下設(shè)置，一般主板說明書會有說明。當(dāng)系統(tǒng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)雙通道后，有些主板在開機(jī)自檢時(shí)會有提示，可以仔細(xì)看看。由于自檢速度比較快，所以可能看不到。因此可以用一些軟件查看，很多軟件都可以檢查，比如cpu-z，比較小巧。在“memory”這一項(xiàng)中有“channels”項(xiàng)目，如果這里顯示“Dual”這樣的字，就表示已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了雙通道。兩條256M的內(nèi)存構(gòu)成雙通道效果會比一條512M的內(nèi)存效果好，因?yàn)橐粭l內(nèi)存無法構(gòu)成雙通道


雙核心:隨著近日英特爾、AMD推出各種雙核CPU新品，“雙核”概念在業(yè)內(nèi)逐漸升溫。有意思的是，雖然都是雙核，英特爾和AMD確各談各的。英特爾大談雙核到桌面，AMD則直取雙核的服務(wù)器市場。這兩個公司雙核到底有什么不同呢？以下是關(guān)于雙核技術(shù)的背景資料，供大家參考。

雙核技術(shù)背景

雙核處理器是指在一個處理器上集成兩個運(yùn)算核心，從而提高計(jì)算能力。“雙核”的概念最早是由IBM、HP、Sun等支持RISC架構(gòu)的高端服務(wù)器廠商提出的，不過由于RISC架構(gòu)的服務(wù)器價(jià)格高、應(yīng)用面窄，沒有引起廣泛的注意。

不同的構(gòu)架

最近逐漸熱起來的“雙核”概念，主要是指基于X86開放架構(gòu)的雙核技術(shù)。在這方面，起領(lǐng)導(dǎo)地位的廠商主要有AMD和Intel兩家。其中，兩家的思路又有不同。AMD從一開始設(shè)計(jì)時(shí)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(tǒng)架構(gòu)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(nèi)核上，核心之間以芯片速度通信，進(jìn)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(rèn)為，AMD的架構(gòu)對于更容易實(shí)現(xiàn)雙核以至多核，Intel的架構(gòu)會遇到多個內(nèi)核爭用總線資源的瓶頸問題。


AMD和Intel不同的體系結(jié)構(gòu)

雙核與雙芯(Dual Core Vs. Dual CPU)：

AMD和Intel的雙核技術(shù)在物理結(jié)構(gòu)上也有很大不同之處。AMD將兩個內(nèi)核做在一個Die(內(nèi)核)上，通過直連架構(gòu)連接起來，集成度更高。Intel則是采用兩個獨(dú)立的內(nèi)核封裝在一起，因此有人將Intel的方案稱為“雙芯”，認(rèn)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(biāo)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(tǒng)和主板，只需要刷新BIOS軟件即可，這對于主板廠商、計(jì)算機(jī)廠商和最終用戶的投資保護(hù)是非常有利的。客戶可以利用其現(xiàn)有的90納米基礎(chǔ)設(shè)施，通過BIOS更改移植到基于雙核心的系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)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(wù)的情況下升級到雙核心。在一個機(jī)架密度較高的環(huán)境中，通過在保持電源與基礎(chǔ)設(shè)施投資不變的情況下移植到雙核心，客戶的系統(tǒng)性能將得到巨大的提升。在同樣的系統(tǒng)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(jì)算能力和性能。


什么是雙核處理器

什么是雙核處理器呢?雙核處理器背后的概念蘊(yùn)涵著什么意義呢?簡而言之，雙核處理器即是基于單個半導(dǎo)體的一個處理器上擁有兩個一樣功能的處理器核心。換句話說，將兩個物理處理器核心整合入一個核中。企業(yè)IT管理者們也一直堅(jiān)持尋求增進(jìn)性能而不用提高實(shí)際硬件覆蓋區(qū)的方法。多核處理器解決方案針對這些需求，提供更強(qiáng)的性能而不需要增大能量或?qū)嶋H空間。

雙核心處理器技術(shù)的引入是提高處理器性能的有效方法。因?yàn)樘幚砥鲗?shí)際性能是處理器在每個時(shí)鐘周期內(nèi)所能處理器指令數(shù)的總量，因此增加一個內(nèi)核，處理器每個時(shí)鐘周期內(nèi)可執(zhí)行的單元數(shù)將增加一倍。在這里我們必須強(qiáng)調(diào)一點(diǎn)的是，如果你想讓系統(tǒng)達(dá)到最大性能，你必須充分利用兩個內(nèi)核中的所有可執(zhí)行單元:即讓所有執(zhí)行單元都有活可干!

為什么IBM、HP等廠商的雙核產(chǎn)品無法實(shí)現(xiàn)普及呢，因?yàn)樗鼈兿喈?dāng)昂貴的，從來沒得到廣泛應(yīng)用。比如擁有128MB L3緩存的雙核心IBM Power4處理器的尺寸為115x115mm，生產(chǎn)成本相當(dāng)高。因此，我們不能將IBM Power4和HP PA8800之類雙核心處理器稱為AMD即將發(fā)布的雙核心處理器的前輩。

目前，x86雙核處理器的應(yīng)用環(huán)境已經(jīng)頗為成熟，大多數(shù)操作系統(tǒng)已經(jīng)支持并行處理，目前大多數(shù)新或即將發(fā)布的應(yīng)用軟件都對并行技術(shù)提供了支持，因此雙核處理器一旦上市，系統(tǒng)性能的提升將能得到迅速的提升。因此，目前整個軟件市場其實(shí)已經(jīng)為多核心處理器架構(gòu)提供了充分的準(zhǔn)備。

多核處理器的創(chuàng)新意義

x86多核處理器標(biāo)志著計(jì)算技術(shù)的一次重大飛躍。這一重要進(jìn)步發(fā)生之際，正是企業(yè)和消費(fèi)者面對飛速增長的數(shù)字資料和互聯(lián)網(wǎng)的全球化趨勢，開始要求處理器提供更多便利和優(yōu)勢之時(shí)。多核處理器，較之當(dāng)前的單核處理器，能帶來更多的性能和生產(chǎn)力優(yōu)勢，因而最終將成為一種廣泛普及的計(jì)算模式。多核處理器還將在推動PC安全性和虛擬技術(shù)方面起到關(guān)鍵作用，虛擬技術(shù)的發(fā)展能夠提供更好的保護(hù)、更高的資源使用率和更可觀的商業(yè)計(jì)算市場價(jià)值。普通消費(fèi)者也將比以往擁有更多的途徑獲得更高性能，從而提高他們家用PC和數(shù)字媒體計(jì)算系統(tǒng)的使用。

在單一處理器上安置兩個或更多強(qiáng)大的計(jì)算核心的創(chuàng)舉開拓了一個全新的充滿可能性的世界。多核心處理器可以為戰(zhàn)勝今天的處理器設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)提供一種立竿見影、經(jīng)濟(jì)有效的技術(shù)――降低隨著單核心處理器的頻率(即“時(shí)鐘速度”)的不斷上升而增高的熱量和功耗。多核心處理器有助于為將來更加先進(jìn)的軟件提供卓越的性能。現(xiàn)有的操作系統(tǒng)(例如MS Windows、Linux和Solaris)都能夠受益于多核心處理器。在將來市場需求進(jìn)一步提升時(shí)，多核心處理器可以為合理地提高性能提供一個理想的平臺。因此，下一代軟件應(yīng)用程序?qū)枚嗪颂幚砥鬟M(jìn)行開發(fā)。無論這些應(yīng)用是否能幫助專業(yè)動畫制作公司更快更節(jié)省地生產(chǎn)出更逼真的電影，或開創(chuàng)出突破性的方式生產(chǎn)出更自然更富靈感的PC機(jī)，使用多核處理器的硬件所具有的普遍實(shí)用性都將永遠(yuǎn)地改變這個計(jì)算世界。

雖然雙核甚至多核芯片有機(jī)會成為處理器發(fā)展史上最重要的改進(jìn)之一。需要指出的是，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(qiáng)了，能量消耗卻不能增加。根據(jù)著名的湯氏硬件網(wǎng)站得到的文件顯示，代號Smithfield的CPU熱設(shè)計(jì)功耗高達(dá)130瓦，比現(xiàn)在的Prescott處理器再提升13%。由于今天的能耗已經(jīng)處于一個相當(dāng)高的水平，我們需要避免將CPU作成一個“小型核電廠”，所以雙核甚至多核處理器的能耗問題將是考驗(yàn)AMD與Intel的重要問題之一。

關(guān)于多核處理器，從全球范圍內(nèi)看，AMD在對客戶的理解和對輸出最符合客戶需求的產(chǎn)品方面的理念走在Intel的前面，從上世紀(jì)九十年代起就一直計(jì)劃著這一重大進(jìn)展，它第一個宣布了在單處理器上安置多個核心的想法。