CPU知识详解:核心类型(3)

CPU知识详解:核心类型(3)Intel 的双核心构架，更像是一个双 CPU 平台，Pentium D 处理器继续沿用 Prescott 架构及 90nm 生产技术生产。Pentium D 内核实际上由于两个独立的 Prescott 核心组成，每个核心拥有独立的 1MB L2 缓存及执行单元，两个核心加起来一共拥有 2MB。但由于处理器中的两个核心都拥有独立的缓存，因此必须保证每个二级缓存当中的信息完全一致，否则就会出现运算错误。图21 MCH 协调两颗核心之间的相互调用为了解决这一问题，Intel 将两个核心之间的协调工作交给了外部的 MCH（北桥）芯片。虽然缓存之间的数据传输与存储并不巨大，但由于需要通过外部的 MCH 芯片进行协调处理，毫无疑问的会对整个的处理速度带来一定的延迟，从而影响到处理器整体性能的发挥。由于采用 Prescott 内核，因此 Pentium D 也支持 EM64T 技术、XD bit 安全技术。值得一提的是，Pentium D 处理器将不支持 Hyper-Threading 技术。原因很明显：在多个物理处理器及多个逻辑处理器之间正确分配数据流、平衡运算任务并非易事。比如，如果应用程序需要两个运算线程，很明显每个线程对应一个物理内核，但如果有 3 个运算线程呢？因此为了减少双核心 Pentium D 架构复杂性，英特尔决定在针对主流市场的 Pentium D 中取消对 Hyper-Threading 技术的支持。同出自 Intel 之手，而且 Pentium D 和 Pentium Extreme Edition 两款双核心处理器名字上的差别也预示着这两款处理器在规格上也不尽相同。其中，它们之间最大的不同，就是对于超线程（Hyper-Threading）技术的支持。Pentium D 不能支持超线程技术，而 PentiumExtreme Edition 则没有这方面的限制。在打开超线程技术的情况下，双核心 Pentium Extreme Edition 处理器能够模拟出另外两个逻辑处理器，可以被系统认成四核心系统。2) AMD 的双核心处理器介绍AMD 推出的双核心处理器，分别是双核心的 Opteron 系列和全新的 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。图22AMD 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。图23 Athlon 64 X2（左侧）与普通 Athlon 64 的对比双核心 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。图24 AMD Athlon 64 X2 内部示意图对于双核心架构，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。