双核CPU的介绍.pptVIP

关于双核CPU的介绍 制工处 PE Roc.Song 2006.07.29 Intel 双核 VS AMD 双核 双核心的由来 　　所谓双核心处理器，简单地说就是在一块CPU基板上集成两个处理器核心，并通过并行总线将各处理器核心连接起来。双核心并不是一个新概念，而只是CMP(Chip Multi Processors，单芯片多处理器)中最基本、最简单、最容易实现的一种类型。其实在RISC处理器领域，双核心甚至多核心都早已经实现。CMP最早是由美国斯坦福大学提出的，其思想是在一块芯片内实现SMP(Symmetrical Multi-Processing，对称多处理)架构，且并行执行不同的进程。早在上个世纪末，惠普和IBM就已经提出双核处理器的可行性设计。IBM 在2001年就推出了基于双核心的POWER4处理器，随后是Sun和惠普公司，都先后推出了基于双核架构的UltraSPARC以及PA-RISC芯片，但此时双核心处理器架构还都是在高端的RISC领域，直到前不久Intel和AMD相继推出自己的双核心处理器，双核心才真正走入了主流的X86领域。 MCM模块内封装了4个Power4芯片，共有8个CPU核心 　　　Intel和AMD之所以推出双核心处理器，最重要的原因是原有的普通单核心处理器的频率难于提升，性能没有质的飞跃。由于频率难于提升，Intel在发布3.8GHz的产品以后只得宣布停止4GHz的产品计划；而AMD在实际频率超过2GHz以后也无法大幅度提升，3GHz成为了AMD无法逾越的一道坎。正是在这种情况下，为了寻找新的卖点，Intel和AMD都不约而同地祭起了双核心这面大旗。 Sun UltraSPARC IV双核处理器 首先简单介绍一下双核CPU，我们知道，Intel 的HT技术可以让单颗处理器模拟成多颗处理器的环境，同时运行多个程序来换取大多数应用程序的性能的大幅提升。但双核心CPU的概念就是将两颗处理器的芯片，透过全新的封装技术，整合成为一颗处理器，在这一颗处理器中拥有两颗核心，真正的实现双处理器协同工作（如图1）。AMD的双核心技术使用的是一种特别架构，与单核AMD处理器相比，它增添了“系统请求接口”(System Request Interface，SRI)和“交叉开关”(Crossbar Switch)。它们的作用是对两个核心的任务进行仲裁、及实现核与核之间的通信（如下图）。 AMD双核心处理器的简介 　　AMD目前的桌面平台双核心处理器代号为Toledo和Manchester，基本上可以简单看作是把两个Athlon 64所采用的Venice核心整合在同一个处理器内部，每个核心都拥有独立的512KB或1MB二级缓存，两个核心共享Hyper Transport，从架构上来说相对于目前的Athlon 64架构并没有任何改变。 　　与Intel的双核心处理器不同的是，由于AMD的Athlon 64处理器内部整和了内存控制器，而且在当初Athlon 64设计时就为双核心做了考虑，但是仍然需要仲裁器来保证其缓存数据的一致性。AMD在此采用了 SRQ(System Request Queue，系统请求队列)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，所以其缓存数据的一致性不需要通过北桥芯片，直接在处理器内部就可以完成。与Intel的双核心处理器相比，其优点是缓存数据延迟得以大大降低。 　　AMD目前的桌面平台双核心处理器是Athlon 64 X2，其型号按照PR值分为3800+至4800+等几种，同样采用0.09微米制程，Socket 939接口，支持1GHz的Hyper Transport，当然也都支持双通道DDR内存技术。 实际上Toledo核心就相当于是两个San Diego核心的Athlon 64处理器的集成，至于Manchester自然就相当于两个Venice核心了—这也就是说，双核心的Athlon 64 X2处理器均将支持SSE3指令集。 另外我们不难发现的是，AMD的台式双核心处理器的频率与其单核心产品基本上处于同一水平上—这一点与Intel非常不一样(Intel目前频率最高的桌面单核心处理器达到了3.8GHz，而其最高频率的双核心处理器只不过3.2GHz)。当然这并不难理解