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什么是双核处理器

来源:韩美范文网 时间:2015-05-08

第一篇:什么是双核处理器

什么是双核处理器技术 什么是双核处理器呢?双核处理器背后的概念蕴涵着什么意义呢?简而言之,双核处理器即是基于单个半导体的一个处理器上拥有两个一样功能的处理器核心。换句话说,将两个物理处理器核心整合入一个核中。企业IT管理者们也一直坚持寻求增进性能而不用提高实际硬件覆盖区的方法。多核处理器解决方案针对这些需求,提供更强的性能而不需要增大能量或实际空间。

双核心处理器技术的引入是提高处理器性能的有效方法。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器指令数的总量,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。在这里我们必须强调一点的是,如果你想让系统达到最大性能,你必须充分利用两个内核中的所有可执行单元:即让所有执行单元都有活可干! 为什么IBM、HP等厂商的双核产品无法实现普及呢,因为它们相当昂贵的,从来没得到广泛应用。比如拥有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。因此,我们不能将IBM Power4和HP PA8800之类双核心处理器称为AMD即将发布的双核心处理器的前辈。

目前,x86双核处理器的应用环境已经颇为成熟,大多数操作系统已经支持并行处理,目前大多数新或即将发布的应用软件都对并行技术提供了支持,因此双核处理器一旦上市,系统性能的提升将能得到迅速的提升。因此,目前整个软件市场其实已经为多核心处理器架构提供了充分的准备。

多核处理器的创新意义 x86多核处理器标志着计算技术的一次重大飞跃。这一重要进步发生之际,正是企业和消费者面对飞速增长的数字资料和互联网的全球化趋势,开始要求处理器提供更多便利和优势之时。多核处理器,较之当前的单核处理器,能带来更多的性能和生产力优势,因而最终将成为一种广泛普及的计算模式。

多核处理器还将在推动PC安全性和虚拟技术方面起到关键作用,虚拟技术的发展能够提供更好的保护、更高的资源使用率和更可观的商业计算市场价值。普通消费者也将比以往拥有更多的途径获得更高性能,从而提高他们家用PC和数字媒体计算系统的使用。

在单一处理器上安置两个或更多强大的计算核心的创举开拓了一个全新的充满可能性的世界。多核心处理器可以为战胜今天的处理器设计挑战提供一种立竿见影、经济有效的技术――降低随着单核心处理器的频率(即“时钟速度”)的不断上升而增高的热量和功耗。多核心处理器有助于为将来更加先进的软件提供卓越的性能。现有的操作系统(例如MS Windows、Linux和Solaris)都能够受益于多核心处理器。

在将来市场需求进一步提升时,多核心处理器可以为合理地提高性能提供一个理想的平台。因此,下一代软件应用程序将会利用多核处理器进行开发。无论这些应用是否能帮助专业动画制作公司更快更节省地生产出更逼真的电影,或开创出突破性的方式生产出更自然更富灵感的PC机,使用多核处理器的硬件所具有的普遍实用性都将永远地改变这个计算世界。

虽然双核甚至多核芯片有机会成为处理器发展史上最重要的改进之一。需要指出的是,双核处理器面临的最大挑战之一就是处理器能耗的极限!性能增强了,能量消耗却不能增加。根据著名的汤氏硬件网站得到的文件显示,代号Smithfield的CPU热设计功耗高达130瓦,比现在的Prescott处理器再提升13%。由于今天的能耗已经处于一个相当高的水平,我们需要避免将CPU作成一个“小型核电厂”,所以双核甚至多核处理器的能耗问题将是考验AMD与Intel的重要问题之一。

第一篇:什么是双核处理器

CPU

什么是双核处理器 双核处理器(Dual Core Processor)

双核处理器是指在一个处理器上集成两个运算核心, 从而提高计算能力。

“双核”的概念最早是由 IBM、HP、Sun 等支持 RISC 架构的高端服务器厂 商提出的,主要运用于服务器上。而台式机上的应用则是在 Intel 和 AMD 的推广下,才得以 普及。

目前 Intel 推出的台式机双核心处理器有 Pentium D、Pentium EE(Pentium Extreme Edition)和 Core Duo 三种类型,三者的工作原理有很大不同。

一、Pentium D 和 Pentium EE Pentium D 和 Pentium EE 分别面向主流市场以及高端市场,其每个核心采用独立式缓存 设计,在处理器内部两个核心之间是互相隔绝的,通过处理器外部(主板北桥芯片)的仲裁器 负责两个核心之间的任务分配以及缓存数据的同步等协调工作。两个核心共享前端总线,并 依靠前端总线在两个核心之间传输缓存同步数据。从架构上来看,这种类型是基于独立缓存 的松散型双核心处理器耦合方案,其优点是技术简单,只需要将两个相同的处理器内核封装 在同一块基板上即可;缺点是数据延迟问题比较严重,性能并不尽如人意。另外,Pentium D 和 Pentium EE 的最大区别就是 Pentium EE 支持超线程技术而 Pentium D 则不支持,Pentium EE 在打开超线程技术之后会被操作系统识别为四个逻辑处理器。

AMD 双核处理器 AMD 推出的双核心处理器分别是双核心的 Opteron 系列和作文全新的 Athlon 64 X2 系列处理 器。其中 Athlon 64 X2 是用以抗衡 Pentium D 和 Pentium Extreme Edition 的桌面双核心处 理器系列。

AMD 推出的 Athlon 64 X2 是由两个 Athlon 64 处理器上采用的 Venice 核心组合而成, 每个核心拥有独立的 512KB(1MB) L2 缓存及执行单元。除了多出一个核芯之外,从架构上相 对于目前 Athlon 64 在架构上并没有任何重大的改变。

双核心 Athlon 64 X2 的大部分规格、功能与我们熟悉的 Athlon 64 架构没有任何区别, 也就是说新推出的 Athlon 64 X2 双核心处理器仍然支持 1GHz 规格的 HyperTransport 总线, 并且内建了支持双通道设置的 DDR 内存控制器。

与 Intel 双核心处理器不同的是,Athlon 64 X2 的两个内核并不需要经过 MCH 进行相互 之间的协调。AMD 在 Athlon 64 X2 双核心处理器的内部提供了一个称为 System Request Queue(系统请求队列)的技术, 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, 也就是说所有的处理过程都在 CPU 核心范围之内完成, 并不需要借助外部设备。 对于双核心架构,AMD 的做法是将两个核心整合在同一片硅晶内核之中,而 Intel 的双核 心处理方式则更像是简单的将两个核心做到一起而已。与 Intel 的双核心架构相比,AMD 双 核心处理器系统不会在两个核心之间存在传输瓶颈的问题。因此从这个方面来说,Athlon 64 X2 的架构要明显优于 Pentium D 架构。

虽然与 Intel 相比,AMD 并不用担心 Prescott 核心这样的功耗和发热大户,但是同样需 要为双核心处理器考虑降低功耗的方式。为此 AMD 并没有采用降低主频的办法,而是在其使 用 90nm 工艺生产的 Athlon 64 X2 处理器中采用了所谓的 Dual Stress Liner 应变硅技术, 与 SOI 技术配合使用,能够生产出性能更高、耗电更低的晶体管。

AMD 推出的 Athlon 64 X2 处理器给用户带来最实惠的好处就是,不需要更换平台就能使 用新推出的双核心处理器, 只要对老主板升级一下 BIOS 就可以了, 这与 Intel 双核心处理器 必须更换新平台才能支持的做法相比,升级双核心系统会节省不少费用。

第一篇:什么是双核处理器

什么是双核 CPU?什么是超线程? 在双核 CPU 广告满天飞的时候,你对双核 CPU 了解又有多少呢???什么叫双核 CPU 呢?双核 CPU 和 双 CPU 的区别又是什么呢?以下将会祥细为你介绍一下,想"充电"的话就准备好罗..... 什么叫双核 CPU 与双 CPU 有什么区别?目前服务器市场可以说是新产品新技术层出不穷 光是服 , 务器的核心 CPU 除了主频等参数外,最让人不明白的就是所谓的双核,电视报纸广告上也是频繁刊登双核 服务器的广告。双核 CPU 与双 CPU 还有以前的超线程都有什么区别呢?我们选择服务器应该采取双核心 CPU 还是双 CPU 呢? 在一两年前 CPU 领域就出现了一个叫做超线程的技术,具备了超线程技术的 CPU 可以更高效 的运行程序,特别是支持对程序的并发执行。而如今在个人计算机和服务器市场又出现了一个叫做双核心 CPU 的概念 他和超线程有哪些区别?性能提升情况如何呢?他又能否和传统的双 CPU 画等号呢?我们先要 , 对这三者的概念进行了解。

一、三者的工作原理和概念

(1)超线程(HT)

超线程(Hyperthreading Technology)技术就是通过采用特殊的硬件指令 可以把两个逻辑内核模 , 拟成两个物理芯片,在单处理器中实现线程级的并行计算,同时在相应的软硬件的支持下大幅度的提高运 行效能,从而实现在单处理器上模拟双处理器的效能。其实,从实质上说,超线程是一种可以将 CPU 内部 暂时闲置处理资源充分“调动” 起来的技术。

“超线程”的实现条件需要 CPU 的支持,主板芯片组和主板 BIOS 的支持,另外操作系统和应用 软件方面也需得到应有的支持。说白了超线程就是通过软件的手段模拟出双个逻辑内核进行工作,运行效 果尽量接近两个物理核心的性能。

不过超线程也存在着致命的不足,首先他在 windows 2000 下无法使用,因为 WIN2000 不支持 超线程,只有 WIN XP 以上的系统才可以使用 HT。另外由于 HT 是软件模拟出两个核心,所以模拟出来后 的两个核心是分享物理缓存的,从而使物理缓存大小减半,另外因为超线程技术是对多任务处理有优势, 因此当运行单线程运用软件时,超线程技术将会降低系统性能,尤其在多线程操作系统运行单线程软件时 将容易出现此问题。

(2)双核心

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。

换言之双核心处理器就是基于单个半导体的一个处理器上拥有两个一样功能的处理器核心。这 样就将两个物理处理器核心整合入一个核中,在任务繁重时,两个核心能相互配合,让 CPU 发挥最大效力。

两个能互补的核心运行起来性能是非常不错的,例如使用 采用奔腾 4 的主机。

如果说超线程是用软件来模拟出双核的效果,那么现在所说的双核心就是真正意义上的两个核 心。他弥补了超线程适用系统比较少的缺点,可以广泛用于 windows 操作系统的多个版本;他还有效的解决 了双核运算中出现的缓存分离与数据冲突错误问题。

(3)双 CPU

Intel 奔腾 D 双核处理器就相当于你有了两台 前面所说的双核心是在一个处理器里拥有两个处理器核心,核心是两个,但是其他硬件还都是 两个核心在共同拥有,而双 CPU 则是真正意义上的双核心,不光是处理器核心是两个,其他例如缓存等硬 件配置也都是双份的。

二、三者的布局结构

如果我们把 CPU 比做一套住房的话,那么超线程技术实际上就相当于把一间房子人为的通过添 加屏风或者推拉门来划分成两小间,虽然表面上每间居住者可以自己干自 己的事,不互相影响,但是在出门时都要走同一个大门。

而双核心的实际上就相当于一套两居室,房子里有两个屋子,每个屋子都是独立存在的,不互 相干扰。出门时也可以各走各的卧室门到大门口。不过如果因为某些原因,例如放音响声音过大等情况, 在同一套两居室里的两个屋子之间也会相互影响。

接下来我们再看看双 CPU,他就是名副其实的两套房子,每个房子有每个房子的大门,我们出 入大门不会像超线程那样共用一个门,也不会出现双核心那样一个房间因为某些原因影响另一间,即使某 个房子播放音响也不会影响到另外一套房子。

不过从价格上讲自己划分出一个房间的超线程无疑是最最便宜的,而需要花费高额银子购买两 套房子住的双 CPU 是最贵的。

三、三者运行性能比较

CPU 运行性能最关键的就是运行速度 那么究竟这三者在运行速度方面表现如何呢?我们依然通 , 过比喻的方法来区分。

假设 CPU 是一个运输卡车,货物就是我们要计算的信息,CPU 运算就类似于卡车运输货物。同 一时间运送的货物越多,说明 CPU 运算能力越强。

单 CPU 系统---相当于一辆卡车在一条车道上跑。由于车少,所以运输能力有限。以往 CPU 生 产厂商都是在不断的提高卡车的载重即主频来提高他的运输能力。

双 CPU 系统---相当于两辆卡车在两条相交的车道上跑。每辆车大部分都在自己的路上跑,但偶 尔会相遇、停车避让。由于车多路宽,所以双 CPU 运输能力最强。

HT(超线程)系统---相当于一辆双层卡车在一条车道上跑。由于是双层的,所以猛地一看以为是 两辆车在跑,其实只有一辆。不过因为双层涉及到车高以及捆绑等问题,有的时候遇到限高的桥梁,需要 人为的将货物卸下,手工搬运。所以说 HT 超线程适用的条件比较苛刻。

双核心 CPU 系统,相当于两辆卡车在一条车道上跑。虽然他运输的货物能力提高了,而且也不 会频繁产生类似于 HT 超线程那样的冲突,但是因为他们都在一条车道上跑,所以互相避让减速的频率要 比双 CPU 高得多。所以他的运输能力要比真正的双 CPU 系统差。

总结

所以通过上面的结构比较,运行性能比较,我们可以得出以下结论,那就是在运行性能方面双 CPU>双核 CPU>超线程 CPU>单 CPU;而在价格上也是双 CPU>双核 CPU>超线程 CPU>单 CPU。