稻花香里说丰年,听取蛙声一片。虽然不在“辛弃疾《西江月》”所描绘的情景里,但2006年满载盛事的处理器市场却有着一句相似的话,那就是——四核梦里说双核,发现又多两片。眼下双核普及的呼声越来越高,新生代Conroe和AM2也将为我们带来更多的精彩好戏。
或许双核对大家来说已经不那么陌生,但你是否知道双核相比单核有哪些优势?两大巨头的双核策略有何侧重?双核在今年又处于怎样的情形中呢?接下来文中将和大家一一分享。
什么是双核处理器?
什么是双核处理器?简而言之,双核就是指基于单个处理器上拥有两个功能一样的实体核心。换句话说,将两个物理处理器核心被整合到一个内核中。
双核处理器最早的推动者
早在上个世纪末,HP和IBM就已经提出双核处理器的可行性设计,并成功推出了拥有双内核的HP PA8800和IBM Power4处理器。如IBM eServer pSeries 690或HP 9000服务器上都采用了此类技术,但昂贵的价格使得上述产品从来没有得到广泛应用。如拥有128MB L3缓存的双核心IBM Power4处理器的尺寸为115x115mm,生产成本相当高。
双核的优点:性能与功能比翼双飞
双核解决方案的两大优点是:提高处理器性能和增强处理器功能。
双核心技术的引入是提高处理器性能的一个很重要且行之有效的方法。因为处理器实际性能是处理器在每个时钟周期内所能处理指令数的总量,因此增加一个内核,处理器每个时钟周期内可执行的单元数将增加一倍。不过只有充分利用两个内核中的所有可执行单元,才能使系统性能得到最大的发挥,但这需要靠软件开发者的努力,而不仅仅只依靠处理器的研发。另外,由于受原料的物理特性及生产技术的限制,传统的通过提升工作频率来提升处理器性能的做法已经受阻,朝双核心方向发展至少在目前看来是一个非常不错的捷径。
引入双核心架构的另一个好处就是可以增加处理器的更多功能。双核心处理器架构的引入和微软下一代Longhorn操作系统都将在很大程度上促进虚拟技术的发展。这一技术将在2006下半年和2007年中成为下一代计算机系统的主要特征。目前厂商们已经推出了异曲同工的虚拟化技术,如Intel的Vanderpool(面向个人电脑)、Silvervale(面向服务器)技术和AMD Pacifica技术。(虚拟化技术可以让一台物理计算机虚拟出若干个操作系统,而这些操作系统能使用同样的PC资源独立工作。换句话说,这些技术应该允许用户在C上使用超过一个操作系统,以便每个操作系统解决特定的运算任务。比如,一个虚拟系统能够作为办公环境,另外的虚拟系统则可以执行应用程序或者玩游戏。)
【图】AMD双核心处理器
Intel开始逐渐停止追逐主频的步伐,转向与双核芯片结合的“新婚之旅”,更令人欣喜的是,Intel已经传出在今年普及双核的口号,在不久的将来,玩家还会享受到更多的双核处理器产品,AMD在价位方面会否跟进令人期待。
Intel与AMD的双核计划
Intel和AMD在双核路线上有着不同的发展计划。AMD率先在服务器和工作站领域引入双核架构,而Intel则是率先在台式机领域引入双核技术, 所以这也证明了两大巨头在双核策略上着眼点的不同。
AMD倾向服务器系统AMD是第一个公布具体双核心处理器架构并最先提供具有实用性原型系统的芯片开发者和制造商。Opteron(皓龙)是2005年第二季度AMD发布的针对服务器和工作站的双核处理器。Opteron双核处理器的两个核心将各自拥到完全独立的执行单元及L2缓存,但仅配备一个内存控制器,同时和两个核心一起协同工作,实现资源共享。Opteron双核处理器采用90nm制程和SOI及“Dual Stress Liner”应变硅技术;接口为Socket 940系,L2缓存达到2MB(每个核心独享1MB);拥有2.05亿个晶体管,架构将比目前的单核心处理器复杂93-94%;其使用1GHz HyperTransport总线与芯片组连接及支持双通道DDR内存技术;双核Opteron也引入了一些创新技术,包括支持10条新SSE3指令,拥有4路联合缓冲区而不是2路,并引入了节能技术。
Intel还是从台式PC入手
在改用90nm生产技术后,尽管显著增加了执行管线的长度,但功耗太高、电泄漏问题的加剧等成为处理器频率提升的障碍,使得基于Prescott核心的处理器在高频率下不能将性能很好地发挥出来。随后Intel开始集中精力增加处理器产品的功能而非性能,以促使双核架构更具备购买价值。不过核心大变的下一代Intel处理器——Conroe,将在65纳米制程技术和功耗降低的前提下上演又一幕双核超频大戏。
在双核心架构方面,Intel作出了重大改良,2006年推出65纳米的Desktop双核心Presler将会被命名为Pentium D 9xx,而Conroe核心亦会采用新的命名规则。
Conroe将会支持SSE4指令集,Intel指出将会带来“相当大的视频性能提升”。如CVT增强技术(明晰视频技术)、英特尔对ATI Avivo作出回应以及提供对UDI的支持。按官方的定义,CVT技术为:支持高级解码、拥有预处理和增强型3D处理能力。当然玩家对Conroe处理器的期待还表现在低功耗以及好超频等方面。数十年来,在摩尔定律的指引下,Intel一次又一次地用主频数字成就了自身的霸主地位,使主频概念在消费者心目中根深蒂固,但陡增的功耗以及效能不高的核心使其开始重新自我检讨。双核不仅是挽救其重生的关键,也是处理器未来发展的大方向。
Intel将放弃使用频率标称处理器的方法,而改用PR值标称。最近新的命名规则已经曝光,采用四位数字区别处理器的性能 。
Intel将在今年七月发布下一代桌面处理器Core 2 Duo,非常令人期待。Intel方面也表示,Pentium D 9XX和8XX系列双核处理器将在6月4日到7月23日期间大批出售,目的是为Conroe处理器的到来铺平道路。到2007年第一季度,桌面领域的Core 2 Duo处理器将占下代Conroe处理器销量的40%。基于Conroe设计架构的首款Core 2 Extreme也将与Core 2 Duo处理器同期发布,而在明年第一季度,Intel桌面版四核心处理器Kentsfield也将破茧而出。
【图】AM2 Sempron 3400+处理器
目前AM2处理器已经开始大量铺货,尽管DDR2内存为新平台带来了一定的性能提升,但价格偏高仍是AMD的软肋,即便是939平台的双核心处理器也是如此,AMD下半年如何调整产能以适应即将到来的双核普及年成为令人关注的话题。
不管市场格局如何变化,双核处理器都已开辟出一个充满生机的新时代。双核处理器在提升处理性能的同时也将引领功能应用向更加广阔的层面发展。