雙核處理器是在應(yīng)對(duì)單核處理器性能不足而提出的一種新型處理器,從類型來(lái)看,雙核處理器的設(shè)計(jì)與發(fā)展處于單核向多核發(fā)展過(guò)度期內(nèi),它繼承了單核處理器的諸多設(shè)計(jì),也重新按照多核處理器的設(shè)計(jì)原則重新設(shè)計(jì)。
雙核處理器是在應(yīng)對(duì)單核處理器性能不足而提出的一種新型處理器,從類型來(lái)看,雙核處理器的設(shè)計(jì)與發(fā)展處于單核向多核發(fā)展過(guò)度期內(nèi),它繼承了單核處理器的諸多設(shè)計(jì),也重新按照多核處理器的設(shè)計(jì)原則重新設(shè)計(jì)。因此,在不同體系結(jié)構(gòu)下,不同廠家的雙核產(chǎn)品差異較大,其主要有兩種:
1)、具有兩個(gè)核心的雙核心處理器模塊。如IntelDempsey(5000系列)。
2)、基于CMP設(shè)計(jì)思想設(shè)計(jì)的雙核處理器,在X86處理器中的IntelWoodcrest(5100系列)、AMD第一代/第二代處理器,在RISC中的Power處理器和IntelItanium處理器。
Intel5000雙核心處理器
1)、Intel5000(Dempsey)處理器結(jié)構(gòu)與功能。
2)、Intel5000系列處理規(guī)格。
5000系列(Dempsey)是由兩顆Nocona處理器簡(jiǎn)單封裝在一個(gè)處理器上,5100系列是Intel新開(kāi)發(fā)的基于Core微架構(gòu)的真正意義的雙核產(chǎn)品。
3)、雙路雙核產(chǎn)品系統(tǒng)架構(gòu)。
4)、Dempsey的局限性與設(shè)計(jì)特點(diǎn)。
Dempsey的主要是因?yàn)樗蓛蓚€(gè)獨(dú)立的單核心處理器直接封裝在一個(gè)Socket之上,導(dǎo)致同一個(gè)Socket之上的兩個(gè)核的數(shù)據(jù)通信只能通過(guò)北橋?qū)崿F(xiàn),無(wú)疑加重了FSB的壓力,進(jìn)而導(dǎo)致FSB沖突嚴(yán)重。另外Dempsey采用傳統(tǒng)的基于北橋的設(shè)計(jì)思想,其系統(tǒng)架構(gòu)的劣勢(shì)也導(dǎo)致了Dempsey平臺(tái)的整體的不足,在SPEC官方網(wǎng)站所公布SPECCPU2000的測(cè)試數(shù)據(jù)中就可以清楚看到,3.73GHz的Dempsey性能最高的處理器5080整型整機(jī)吞吐能力(SPEC2000_int_rate:82.4)與浮點(diǎn)整機(jī)吞吐能力(SPEC2000_fp_rate:65)與頻率僅有5080一半(1.86GHz)Woodcrest5120處理器在整機(jī)吞吐能力(82)和浮點(diǎn)整機(jī)吞吐能力(65)相當(dāng)。
Dempsey處理器是Intel公司快速實(shí)現(xiàn)多核心處理器的一種有效的方法。在由雙核向四核的發(fā)展中,其四核處理器Clovertown采用了類似Demspey的設(shè)計(jì)思想,直接將兩顆Woodcrest處理器封裝在一個(gè)Socket之中。
基于CMP設(shè)計(jì)的雙核處理器
1、IntelWoodcrest(5100系列)處理器及系統(tǒng)架構(gòu)
Intel5100(Woodcrest)處理器結(jié)構(gòu)與功能
產(chǎn)品規(guī)格
系統(tǒng)架構(gòu)
Woodcrest的5大技術(shù)
Woodcrest是Intel新推出的基于Core微架構(gòu)的雙核處理器,它所推出的5大關(guān)鍵技術(shù)是Woodcrest取得巨大成功的關(guān)鍵,其5大技術(shù)如下:
寬動(dòng)態(tài)執(zhí)行;
高級(jí)數(shù)字多媒體技術(shù);
高級(jí)智能緩存技術(shù)(共享4MBL2);
高級(jí)內(nèi)存訪問(wèn)技術(shù);
節(jié)能技術(shù)。
2、AMDOpteron第二代雙核處理器及系統(tǒng)架構(gòu)
AMDOpteron雙核處理器結(jié)構(gòu)及演變。
在CPU內(nèi)部集成內(nèi)存控制器,處理核心、內(nèi)存及HT總線通過(guò)高速的XBar交換數(shù)據(jù),CPU間和CPU與IO間通過(guò)串型HT總線連接在一起。目前集成內(nèi)存控制器的設(shè)計(jì)在RISC處理器的設(shè)計(jì)較為常見(jiàn),通過(guò)集成內(nèi)存控制器后,其CPU到內(nèi)存延遲較小,帶寬大,可以對(duì)性能有較大的提高。AMDOpteron雙核處理器是在單核處理器的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái),單核處理器設(shè)計(jì)思想基本上按照CMP設(shè)計(jì)。因此,可以想象,AMD4核心的Opteron處理器將與單、雙核具有極大的結(jié)構(gòu)類似性。
從系統(tǒng)架構(gòu)上來(lái)看,AMDOpteron處理器的直聯(lián)架構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)從雙路、四路到八路服務(wù)器的覆蓋,尤其在4路及8路時(shí),其直聯(lián)架構(gòu)性能優(yōu)勢(shì)尤其明顯。這一切都得力于AMD基于HyperTransport串型直聯(lián)架構(gòu)的實(shí)現(xiàn),也是Opteron基于CMP設(shè)計(jì)而獲得高性能的原因所在。