第 1 页 双核,不是对策的对策 (本文共6页)
摩尔定律被奉为业界的标准,发布之后的40年里,半导体芯片都没有偏离这个铁一样的定律。这个标准见证了半导体产业的白热化竞争,见证了长江后浪推前浪的产业发展历程。摩尔定律的发明者戈登·摩尔一手创立的英特尔公司,也在摩尔定律的指导下发展壮大,最终成就了业界的霸主地位。然而40年后今天,受到工艺和技术等方方面面的限制,半导体芯片的频率提升遇到了瓶颈,而要通过继续提升频率来达到性能提升的方案已经走不通了。
时代的进步呼唤更强的半导体芯片,社会的发展期待着技术的革新!在历史的翘首以待中,半导体芯片厂商祭出了手中的大旗:双核心!双核心技术的出现,使业界为之而兴奋,相关的议论、测试如火如荼。双核心的出现,使得“频率决定一切”的论调日渐衰微,系统平台的整体性能成为众人关注的热点。可以说,双核心已经成为了未来芯片发展的重点。
谈到双核心处理器,相信不少朋友会问:超线程与双核心技术有何不同呢?毕竟此前Intel的P4利用超线程技术已经实现了“双核”的功用。
从原理上来说,超线程技术属于Intel版本的多线程技术。这种技术可以让单CPU拥有处理多线程的能力,而物理上只使用一个处理器。超线程技术为每个物理处理器设置了两个入口—AS(Architecture State,架构状态)接口,从而使操作系统等软件将其识别为两个逻辑处理器。
这两个逻辑处理器像传统处理器一样,都有独立的IA-32架构,它们可以分别进入暂停、中断状态,或直接执行特殊线程,并且每个逻辑处理器都拥有APIC(Advanced Programmable Interrupt Controller,高级可编程中断控制器)。虽然支持超线程的P4能同时执行两个线程,但不同于传统的双处理器平台或双内核处理器,超线程中的两个逻辑处理器并没有独立的执行单元、整数单元、寄存器甚至缓存等等资源。
它们在运行过程中仍需要共用执行单元、缓存和系统总线接口。在执行多线程时两个逻辑处理器均是交替工作,如果两个线程都同时需要某一个资源时,其中一个要暂停并要让出资源,要待那些资源闲置时才能继续。因此,超线程技术所带来的性能提升远不能等同于两个相同时钟频率处理器带来的性能提升。
可以说Intel的超线程技术仅可以看做是对单个处理器运算资源的优化利用。因此,如果要让处理器资源真正实现并行处理模式,还需要处理器引入物理双内核设计!
而双内核或多核处理器属于通过“硬”物理实现多线程工作:每个核心拥有独立的指令集、执行单元,与超线程中所采用的模拟共享机制完全不一样。简而言之,处理器其实可以看做两个或多个处理器整合到一个内核空间内,并通过并行总线将各处理器核心连接起来。
在操作系统看来,它是实实在在的双处理器,可以同时执行多项任务。理论上说,双内核处理器的性能几乎比单内核处理器高50%—70%。——相对AMD双核复杂而相对高效的结构,Intel的奔腾D双核几乎就是把两个单核奔腾D简单的封装在一个基板上,这后半句不是我说的,是Intel工程师自己说的。
|