● 双核时代开始——Manchester与Toledo齐飞

● 双核时代开始——Manchester与Toledo齐飞

    SanDiego核心从规格和频率方面都为AMD创造了单核的奇迹，它也是AMD单核心CPU的性能终结者，接下来AMD也拿出了准备已久的双核心产品——AMD Athlon64 X2。但是首先发布的还是面向服务器领域的双核Opteron。

    AMD准备在2005年4月21日发布双核Opteron。Intel得知这一消息后，为了不输在起跑线上，提前在4月18日发布了其双核产品Smithfield核心Pentium D。

    2005年05月31日，AMD在台北电脑展（Computex 2005）上以“在更短的时间内完成更多任务”为主题发布桌面级双核产品Athlon64 X2。迟到的AMD带给人们的是更强大的性能和更先进的核心设计，带给Intel Pentium D的则是美梦的破碎。

    多核心CPU的实现看似简单，但Intel与AMD却在技术方面分道扬镳。

    从集成的角度来看，业界通常把多处理器计算机系统分为“紧耦合”和“松耦合”两种形态。一般我们将通过将多台计算机组成集群（Cluster）的方式来增加计算机系统处理器数量以提高计算性能的做法就是一种相对比较宽松的耦合。这样的计算机群有各自独立的CPU、内存、主板和显卡等周边配件；而通过SMP（对称多处理器）架构来增加处理器数量的方式就是一种紧耦合，比如一板双芯的方式就是一种比较典型的SMP计算机耦合方式。假如，我们将2个处理器放在一个芯片内，或者一块基板上，这就是一种更加紧密的耦合状态，业界将它称为CMP（单芯片多处理器）架构。简而言之，AMD和Intel新推出的双核心处理器都符合CMP的逻辑架构，他们之间并无详细的区分。

    下面给大家带来的是AMD和Intel双核CPU技术示意图：

    AMD Athlon 64 X2处理器与Intel双核P4的最大不同在于仲裁通信系统的位置。AMD的双核心技术使用的是一种特别的架构，AMD内部称其为Direct Connect architecture。与Pentium D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。AMD的两个核心会把请求放在系统请求对列(SRQ)中，当资源允许的时候，会把任务分配给合适的核心去处理，整个过程都在CPU内部完成，系统性能也就此大大提高。同时也可以让每个核心都有独享的I/O带宽、避免资源争抢，实现更小的内存延迟，并提供了更大的扩展空间，让双核能轻易扩展成为多核。而Intel的双核产品就没有按照这样的思路来进行设计，它们将任务分配控制单元和仲裁单元从CPU中脱离出来，放在北桥芯片中。因此Intel的双核处理器也被称为是“两颗处理器在一条前端总线上的简单复合”。

    AMD认为Intel仅仅是将2个完整的处理器核心简单的集成在一起而已，它们非但没有直接受到任务仲裁器的控制，而且还同时连接到一条带宽有限的前端总线上。这样的设计架构势必会造成2个处理器核心单元抢夺总线资源，从而影响性能。AMD当初坚持将内存控制器整合在CPU中，就是出于“距离越短，速度越快”的原则，从而降低延迟，提高系统效率。由此我们可以看出优秀的架构设计对AMD在以后的战斗中胜利奠定了坚实的基础。目前业界也公认AMD在芯片的连接技术中的确领先，即使是Conroe，在这方面依然不是具有HyperTransport总线的Athlon64的对手。

    Manchester与Toledo就诞生在这个背景下。Manchester是AMD于2005年4月发布的在桌面平台上的第一款双核心处理器的核心类型，是在Venice核心的基础上演变而来，基本上可以看作是两个Venice核心通过上述技术耦合在一起。Manchester核心采用90nm制造工艺，支持1000MHz的HyperTransprot总线，全部采用Socket 939接口，两个内核都独立拥有512KB的二级缓存。不过，由于Manchester核心仍然是两个内核的缓存相互独立，从架构上优于Smithfield核心Pentium D，但不如以Yonah核心的共享缓存技术Smart Cache。但在与Pentium D的对抗中，Manchester取得了AMD期待也预计中的圆满胜利。

    Toledo是AMD于2005年4月在桌面平台上的新款高端双核心处理器的核心类型，它和Manchester核心非常相似，差别在于二级缓存不同。Toledo核心采用90nm制造工艺，支持1000MHz的HyperTransprot总线，全部采用Socket 939接口。Toledo核心的两个内核都独立拥有1MB的二级缓存，Toledo核心与Manchester核心相比，除了每个内核的二级缓存增加到1MB之外，其它都完全相同，可以看作是Manchester核心的高级版，AMD同样利用它打造了Athlon FX 6X系列。

    但是不要忘记，Pentium D的单个核心使用的还是NetBrust微架构，初期的双核之战实际上是将AMD原有的胜利再次演绎，而Athlon 64的另一个对手早已在Intel酝酿中。