双核处理器的概述
双核处理器(Dual Core Processor)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,不过由于RISC架构的服务器价格高、应用面窄,没有引起广泛的注意。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。芯片制造厂商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。
最近逐渐热起来的“双核”概念,主要是指基于X86开放架构的双核技术。在这方面,居领导地位的厂商主要有Intel和AMD两家。其中,两家的思路又有不同。AMD从一开始设计时就考虑到了对多核心的支持。所有组件都直接连接到CPU,消除系统架构方面的挑战和瓶颈。两个处理器核心直接连接到同一个内核上,核心之间以芯片速度通信,进一步降低了处理器之间的延迟。而Intel采用多个核心共享前端总线的方式。专家认为,AMD的架构对于更容易实现双核以至多核,Intel的架构会遇到多个内核争用总线资源的瓶颈问题。
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、SUN、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。
双核处理器的优势
首先,双核技术的引入是提高处理器性能的行之有效的方法。由于生产技术的限制,传统通过提升工作频率来提升处理器性能的作法目前面临严重的阻碍,高频 CPU的耗电量和发热量越来越大,已经给整机散热带来十分严峻的考验。双核技术可以很好的避免这一点。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。
第二,引入双核架构也将可以全面增加处理器的功能,这是一个十分重要的影响因素。双处理器架构的引入和微软下一代Longhorn(Vista)操作系统将在很大程度上促进虚拟技术的发展。
虚拟化技术在2006-2007年将成为计算机平台的新亮点。无论是英特尔的VT(Virtualization Technology)技术还是AMD Pacifica技术,都可以让一台物理计算机虚拟出若干个虚拟的系统,这些虚拟系统能使用同样的PC资源独立工作。换句话说,这些技术允许用户在他们的 PC上同时运行超过一个操作系统,以便每个操作系统解决特定的运算任务。比如,一个虚拟系统能够扫描病毒,另外的虚拟系统则可以执行应用程序、文字处理或者玩游戏。