雙核cpu是什麼-雙核cpu的優勢

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雙核簡單來說就是2個核心,核心(core)又稱為核心,是CPU最重要的組成部分。CPU中心那塊隆起的晶片就是核心,是由單晶矽以一定的生產工藝製造出來的,CPU所有的計算、接受/儲存命令、處理資料都由核心執行。下面是本站小編整理的相關內容,歡迎大家閱讀!

雙核cpu是什麼-雙核cpu的優勢

簡介

從雙核技術本身來看,到底什麼是雙核心?毫無疑問雙核心應該具備兩個物理上的運算核心,而這兩個核心的設計應用方式卻大有文章可作。據現有的資料顯示,AMDOpteron處理器從一開始設計時就考慮到了新增第二個核心,兩個CPU核心使用相同的系統請求介面SRI、HyperTransport技術和記憶體控制器,相容90奈米單核心處理器所使用的940引腳介面。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,連線到同一個前端總線上。可以說,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"。可以設想,這樣的兩個核心必然會產生匯流排爭搶,影響效能。不僅如此,還對於未來更多核心的整合埋下了隱患,因為會加劇處理器爭用前端匯流排頻寬,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核心直接跟外部I/O相連,不通過前端匯流排)和整合記憶體控制器技術,使得每個核心都有自己的快取記憶體可資遣用,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快取、共同使用前端匯流排的,當核心增多,核心的處理能力增強時,肯定要遇到堵的問題。

HT技術

HT技術是超執行緒技術,是造就了PENTIUM4的一個輝煌時代的武器,儘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,雙核心處理器是整合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》雜誌所比喻的HT技術好比是一個能用雙手同時炒菜的廚師,並且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,並同時把兩個菜送到桌面。很顯然雙核心處理器效能要更優越。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。只是兩個處理器整合,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。

概念

為什麼用雙核處理器?

出於技術挑戰,雙核被強加給產業,而產業並沒有事先做好準備。英特爾和AMD採用這項技術的真正原因,不是因為雙核是一種突然出現的一種優秀創意。實際上,晶片廠商本可以非常滿足地不斷推出速度越來越快的單核處理器。但是,這種做法是不可行的,因為隨著時鐘速度超過3GHz,單核處理器開始消耗過多的功率。確實,英特爾在2005年取消了計劃中的4.0GHz "Tejas"處理器,因為該晶片的功耗可能超過100W。隨著功耗的上升,超快單核晶片的冷卻代價也越來越高,它要求採用更大的散熱器和更有力的風扇,以保持其工作溫度。利用雙核方案,既可以繼續改善處理器效能,又可以暫時避開功耗和散熱難題。AMD商業解決方案主管Margaret Lewis表示:"這是因為,作為處理器廠商,這是我們能夠在一定的功耗範圍內提高效能的唯一途徑。" 此外,有些人認為雙核並不是萬能藥。正如2005年6月發表的文章《深入瞭解雙核》所言:"從我們的立場來看,雙核並不是新東西;它只是改頭換面的老產品(對稱多重處理)……在單一處理器基礎上建立的雙處理器系統所面臨的同樣的效能問題仍然存在。" 但是,這作為一種簡單的解釋,基本上足夠了。Lewis補充道:"物理定律沒有改變;我們只是想出瞭如何進一步改進的方法。"

技術

簡而言之,雙核處理器就是基於單個半導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IT管理者們也一直堅持尋求增進效能而不用提高實際硬體覆蓋區的方法。多核處理器解決方案針對這些需求,提供更強的效能而不需要增大能量或實際空間。

雙核心處理器技術的引入是提高處理器效能的有效方法。因為處理器實際效能是處理器在每個時鐘週期內所能處理器指令數的總量,因此增加一個核心,處理器每個時鐘週期內可執行的單元數將增加一倍。在這裡我們必須強調一點的是,如果你想讓系統達到最大效能,你必須充分利用兩個核心中的所有可執行單元:即讓所有執行單元都有活可幹!

區別

雙芯

AMD和Intel的雙核技術在物理結構上也有很大不同之處。AMD將兩個核心做在一個Die(晶元)上,通過直連架構連線起來,整合度更高。Intel則是將放在不同Die(晶元)上的兩個核心封裝在一起,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"。

優勢

計算機廠商可以輕鬆地提供同一硬體的單核心與雙核心版本,使那些既想提高效能又想保持IT環境穩定性的客戶,能夠在不中斷業務的情況下升級到雙核心。

Intel

Intel的雙核處理器分成PentiumD、酷睿、酷睿2和至強系列

PentiumEE只有840

也是PentiumD的一部分

PentiumD又分800系列和900系列

但是都是Netburst架構

PD800系列 代號:Smithfield

就是兩個Prescott整合在1個CPU核心裡啊

每個CPU整合1M快取,製程90nm,沒有超執行緒技術

用北橋承擔仲裁器

所以只有945以上的晶片組支援PentiumD處理器

FSB分為533MHz和800MHz兩種

編號方法:

PD8x5(如805)都是533MHz FSB

PD8x0(如820)都是800MHz FSB,支援64位(EM64T)技術

PentiumD 900系列 代號:Presler

使用2個Cedar Mill處理器(就是65nm P4的處理器家族)

製程65nm,都支援64位(EM64T)技術

每個CPU獨享2M快取

也只有945以上的主機板支援PentiumD 900系列

比PentiumD 800系列強的是

PentiumD 900系列支援HT超執行緒技術

而且PD9x0系列還支援VT(Virtualization Techlonogy)虛擬化技術

可以虛擬1個系統

PentiumD 900的功耗比PentiumD 800低很多

同樣3GHz頻率:

PD900系列只有214W

PD800系列要252W!

酷睿2是Intel的主流的英特爾構架的雙核CPU

包括雙核和四核處理器! 還有強勁的六核處理器!!

酷睿只有14級流水線

相對於P4 Northwood 的20級和P4 Prescott的31級減少了很多

酷睿的架構是類似PentiumM Banias的低功耗高效率設計

比PentiumD 系列效率高出40%

同時酷睿保留了EM64T技術

奔騰雙核E2000E5000系列都為800MHz FSB

酷睿2E6000E7000系列的FSB升級到1066MHz

酷睿2E8000系列都是1333MHz FSB

同時,酷睿採用共享二級快取的方式,減少使用前端匯流排進行資料交換效率更高

編號方法

⒈開頭為T和P的系列都是筆記本CPU,T系列的CPU中,T2xxx都是Yonah

T5xxx/T7xxx是Merom

T4XXX/T6XXXX/T8XXX/T9XXX和P系列都是Penryn核心

T20xx、T2xxxE是533MHzFSB

⒉開頭為E、X的系列都是桌上型電腦CPU

其中E開頭是雙核,奔騰雙核系列是800MHz FSB,E7000系列的FSB是1066MHz,E8000系列是1333MHz FSB

X、Q開頭是四核處理器

Nehalem構架的酷睿i5和酷睿i7處理器是目前英特爾最新一代的處理器,採用了諸多先進特性,比如Turbo Boost、英特爾智慧互連技術(QPI)、英特爾智慧快取記憶體技術技術等等。

酷睿i5和酷睿i7處理器都是1333MHz FSB。酷睿i7分為Core i7 9XX和8XX系列。

⒊筆記本的45奈米技術的T系列的處理器的功耗25W,而P系列作為迅馳和迅馳2酷睿雙核功耗也是25W,超低電壓處理器(ULV)的SU和SL系列,功率在15W之下,而凌動(Atom)系列處理器,功耗更是小於10W。

發展歷程

開端

2005年第二季度伊始,英特爾率先發難,推出了採用雙核設計的桌面級處理器。其中最高階型號為Pentium Extreme Edition 840,為了滿足一般使用者的需要英特爾同時還推出了Pentium D 820、830、840這三款處理器。雖然英特爾在雙核技術推廣上佔得先機,但在幾個星期之後AMD立刻釋出了Athlon64 X2系列處理器還以顏色。就此,兩大處理器巨頭--英特爾與AMD的雙核之爭正式拉開序幕。

如果要為雙核之爭溯源的話,就必須簡單回顧一下此前單核處理器的是是非非。就Pentium 4時代的高階產品來說,英特爾處理器佔有絕對優勢,但畢竟市場中較量的不是最強技術實力,而是面對主流甚至底端的產品。AMD Athlon64系列異軍突起,高性價比的優勢換來了不可小視的使用者認可度。此外即便64位作業系統很少,對其64位技術的炒作也的確獲得一定成功。如果說AMD的策略更勝一籌,英特爾是不會甘心這樣被AMD領跑的,於是兩大處理器巨頭真正較量的舞臺非常默契的被選定在"雙核"上。

升級還是徹底革新?

2005年可謂是"雙核元年",揭開了雙核平臺的新篇章。自第一款雙核處理器釋出至今已一年多光景了,細心的人不難發現在雙核道路上英特爾與AMD走的是兩條完全不同路線--革新與升級。我們今天要討論的也正是這兩條不同的線路給終端使用者帶來了什麼。

革命

重溫Pentium D 8xx系列處理器的歷程,其中Pentium D 820是對使用者來說最為實際的雙核產品,即便今天也同樣如此。Pentium D 8xx雙核處理器引發了一場平臺革命,桌面級PC效能得到了根本提升。自英特爾超執行緒技術以來,雙核處理器的出現無疑再次肯定了多執行緒應用。而雙核處理器由於具備兩個物理運算核心,這種與生俱來的多執行緒處理能力是超執行緒技術所無法逾越的。

不過作為整個行業的風向標,Pentium D 8xx處理器經受的壓力也是十分巨大的。由於釋出時間較早,最低端型號Pentium D 820無奈成為AMD Athlon64 X2 3800+的主要競爭目標,這也難免成為世人評價英特爾與AMD雙核技術實力的依據。在這裡我們可以將AMD Athlon64 X2 3800+的釋出作為一個關鍵的時間點,因為此刻兩大處理器製造商均完成了由單核到雙核的技術革新,站在了同一條起跑線上。

與Athlon64 X2 3800+相比,效能上Pentium D 820雖不佔優勢,但從上市價格來看彼此根本不是同一定位的產品,彼此之間存在近65%的價格差異。上市前期迫於OEM訂單的壓力,AMD再次暴露出產能問題,零售市場有價無市的情況時有發生。AMD雙核處理器的釋出大有炒作之嫌,此後不久爆出的"雙核門"事件也再次印證了AMD不成熟的雙核技術。雖然 Pentium D 820處理器擁有巨大的價格優勢,但在關於效能的輿論下仍路途坎坷。

初次過招雙方在價格和效能上爭執不下以平局收場。而終端使用者得到的.是以較低的價格便可享受Pentium D 820帶來的雙核體驗,卻無法購買到一顆效能略優的Athlon64 X2 3800+。面對這樣的結果,英特爾與AMD則採取了截然不同的策略。

65nm製程

Pentium D 820在實際市場競爭中的成功並沒有讓英特爾安於現狀,這是因為Athlon64 X2 3800+的效能優勢無時無刻不在觸動他敏感的神經,更重要的是Pentium D 8xx處理器由於封裝了兩個Prescott核心因而功耗偏高。為了擺脫競爭對手的糾纏,英特爾在釋出雙核處理器後又醞釀著新一輪的轉變--90nm到 65nm。

製成的變化使得處理器核心面積得到有效控制,可以整合更大容量二級快取,採用65nm製成的Pentium D 9xx處理器二級快取容量達到破天荒的4MB,每核心可以獨享2MB。由於採用了更先進的功耗控制技術,Pentium D 9xx處理器執行頻率再次得到突破,主頻高達3.73GHz的Pentium Extreme Edition 965處理器設計發熱功率為130W,與前一代90nm製程Pentium D處理器相當。Pentium D 9xx系列雙核處理器的退出使英特爾65nm製程技術逐漸成熟起來,這為日後發生的另一場技術鉅變埋下了伏筆。

英特爾緊鑼密鼓的調整戰略的同時AMD則進入了雙核處理器發展的真空期,Athlon64 X2系列處理器主要技術規格沒有發生任何變化,牽絆Athlon64 X2發展腳步正是其內建的記憶體控制器。

Pentium D 930處理器入主市場,Pentium D 820價格走低讓位,使用者獲得的不僅是新功耗控制技術帶來的寧靜,更是可以花費更少的資金體驗到雙核的卓越效能。而AMD方面似乎成竹在胸,Athlon64 X2 3800+處理器的價格仍不肯鬆動。

由於英特爾處理器的記憶體控制器整合在主機板晶片組中,因此早在雙核處理器釋出之前的Intel 915晶片組就已經率先支援DDR2記憶體了。而與Pentium D雙核處理器對應的Intel 945P晶片組更是支援當時最為先進的DDR2-667記憶體技術。雙核處理器資料吞吐量更大,擁有更大傳輸頻寬的DDR2記憶體無疑為Pentium D平臺整體效能提升提供了莫大的幫助。

相應的,939介面Athlon64 X2系列處理器受到內建記憶體控制器和相對薄弱的研發能力的束縛,使得它很難在短時間內跟上記憶體的發展腳步,僅支援DDR-400記憶體一時成為AMD被世人譏笑的話柄。其實,最大的問題在於內建記憶體控制器,這和Athlon64 X2架構設計思路有關。雖然內建記憶體控制器理論上可以獲得更佳的記憶體傳輸效能,不過一旦要對控制器進行升級就必須對現有處理器構架作較大調整,相應研發週期也較長。

另一方面,AMD處理器的產品線規劃混亂且低端產品生命週期過長,處理器介面無法統一為使用者購買和日後升級帶來的不小的難題,新產品研發更是困難重重。在AMD與ATi聯姻之前,AMD沒有自己的晶片組產品線,nⅥDIA nForce晶片組曾給予Athlon64 X2處理器極大幫助,甚至可以說nForce晶片組使Athlon64 X2處理器效能得以最大化。然而處理器介面不統一,在推廣新產品時就需要兼顧新老使用者的需求,這樣給配套晶片組廠商也帶來不小的麻煩。因此記憶體技術和統一介面是AMD亟待解決的兩大問題。

終於,自AMD第一代雙核處理器問世後近一年的時間,也就是2006年中旬,支援DDR2規格記憶體並採用AM2介面的處理器釋出了。在付出極大努力後,除雙核處理器外,低端和主流單核產品也一致向DDR2看齊。雖然AMD順利完成了此次技術調整並統一了介面,但新處理器釋出後的測試資料令人尷尬。以 Athlon64 X2 3800+為例,測試資料表明使用DDR2記憶體後系統性能並沒有獲得大幅提升,甚至某些測試專案成績呈下降趨勢。在對AM2介面雙核處理器的測試時我們發現記憶體的實際執行頻率會低於記憶體標稱頻率。舉例來說,最高階Athlon64 FX-62處理器的主頻率為2.8GHz,倍頻為14。如設定記憶體頻率為400MHz則沒有問題,一旦記憶體頻率設定為533MHz或667MHz,記憶體實際頻率則無法達到標稱值,分別約為510MHz和622Mhz。其實,這樣的分頻方式基本上沿襲了K8架構的記憶體頻率模式。完全重新研發記憶體控制器對 AMD來說是不現實的,因為對於AMD處理器構架來說,新記憶體控制器的研發難度甚至不亞於製程轉變。因此隨著AM2處理器的上市,頗為詭異的記憶體匹配問題也逐漸暴露出來。

AM2支援DDR2的記憶體控制器實為敗筆,此後人們普遍認為AMD最新推出AM2介面支援DDR2為虛,統一接口才是真正目的。這和英特爾即將推出的全新酷睿2處理器不無關係。

AMD新推出的AM2介面在短時間內對終端使用者毫無幫助,效能沒有得到提升反而增加了使用者採購DDR2記憶體的成本,統一介面也只是AMD單方面的長期戰略。最終的結果就是DDR2記憶體對使用者來說並不親切,對AMD來說仍然是十分惱人的問題。

核心革命

在現有技術條件下,Pentium D處理器採用的Netburst構架無法實現效能的再次突破。在長達一年半之久臥薪嚐膽後,英特爾推出了採用全新架構的酷睿2處理器並一舉獲得成功。從英特爾產品路線圖上可以清楚看到未來還將推出採用酷睿2架構的低端處理器,這樣AMD統一介面的目的也顯而易見了,因為它需要一套完整的產品體系與英特爾酷睿2進行全面競爭。然而就有關測試資料來看,AMD現有雙核處理器根本無法與酷睿2抗衡。為什麼酷睿2處理器具有如此驚人的效能呢?這需要從基於全新架構的四大技術說起。

首先是寬區動態執行技術。此項技術加強了酷睿2處理器指令的處理能力,經過改進的編碼器和邏輯運算單元使處理器執行效率大幅提升。第二點是高階智慧快取。我們知道Pentium D系列處理器二級快取是每個核心獨立的,Athlon64 X2處理器也是如此,這樣兩快取互相通訊需要佔用匯流排資源。酷睿2處理器二級快取則是各核心共享的,這樣核心間資料交換得以在處理器內部完成。其三是智慧記憶體訪問。這項技術採用更為先進的記憶體預取演算法,能夠更準確的找到即將被處理的資料,從而減少處理器等待時間以提高效率。第四點是高階數字多媒體增強技術,這項技術使得酷睿2處理器處理一個128 bit的指令僅需要一個時鐘週期,而在從前需要兩個時鐘週期才可以完成。因此當處理SSE指令集或進行多媒體操作時酷睿2處理器的效能顯著提高。

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