CPU知識詳解:核心型別(3)
Intel 的雙核心構架,更像是一個雙 CPU 平臺,Pentium D 處理器繼續沿用 Prescott 架構及 90nm 生產技術生產。Pentium D 核心實際
上由於兩個獨立的 Prescott 核心組成,每個核心擁有獨立的 1MB L2 快取及執行單元,兩個核心加起來一共擁有 2MB。但由於處理器中的兩個
核心都擁有獨立的快取,因此必須保證每個二級快取當中的資訊完全一致,否則就會出現運算錯誤。
圖21 MCH 協調兩顆核心之間的相互呼叫
為了解決這一問題,Intel 將兩個核心之間的協調工作交給了外部的 MCH(北橋)晶片。雖然快取之間的資料傳輸與儲存並不巨大,但由於
需要通過外部的 MCH 晶片進行協調處理,毫無疑問的會對整個的處理速度帶來一定的延遲,從而影響到處理器整體效能的發揮。
由於採用 Prescott 核心,因此 Pentium D 也支援 EM64T 技術、XD bit 安全技術。值得一提的是,Pentium D 處理器將不支援 Hyper-
Threading 技術。原因很明顯:在多個物理處理器及多個邏輯處理器之間正確分配資料流、平衡運算任務並非易事。比如,如果應用程式需要兩
個運算執行緒,很明顯每個執行緒對應一個物理核心,但如果有 3 個運算執行緒呢?因此為了減少雙核心 Pentium D 架構複雜性,英特爾決定在針對
主流市場的 Pentium D 中取消對 Hyper-Threading 技術的支援。
同出自 Intel 之手,而且 Pentium D 和 Pentium Extreme Edition 兩款雙核心處理器名字上的差別也預示著這兩款處理器在規格上也不
盡相同。其中,它們之間最大的不同,就是對於超執行緒(Hyper-Threading)技術的支援。Pentium D 不能支援超執行緒技術,而 Pentium
Extreme Edition 則沒有這方面的限制。在開啟超執行緒技術的情況下,雙核心 Pentium Extreme Edition 處理器能夠模擬出另外兩個邏輯處理
器,可以被系統認成四核心繫統。
2) AMD 的雙核心處理器介紹
AMD 推出的雙核心處理器,分別是雙核心的 Opteron 系列和全新的 Athlon 64 X2 系列處理器。其中,Athlon 64 X2 是用以抗衡
Pentium D 和 Pentium Extreme Edition 的桌面雙核心處理器系列。
圖22
AMD 推出的 Athlon 64 X2 是由兩個 Athlon 64 處理器上採用的 Venice 核心組合而成,每個核心擁有獨立的 512KB(1MB) L2 快取及執
行單元。除了多出一個核芯之外,從架構上相對於目前 Athlon 64 在架構上並沒有任何重大的改變。
圖23 Athlon 64 X2(左側)與普通 Athlon 64 的對比
雙核心 Athlon 64 X2 的大部分規格、功能與我們熟悉的 Athlon 64 架構沒有任何區別,也就是說,新推出的 Athlon 64 X2 雙核心處理
器,仍然支援 1GHz 規格的 HyperTransport 匯流排,並且內建了支援雙通道設定的 DDR 記憶體控制器。
與 Intel 雙核心處理器不同的是,Athlon 64 X2 的兩個核心並不需要經過 MCH 進行相互之間的協調。 AMD 在 Athlon 64 X2 雙核心處
理器的內部提供了一個稱為 System Request Queue(系統請求佇列)的技術,在工作的時候,每一個核心都將其請求放在 SRQ 中,當獲得資源之
後,請求將會被送往相應的執行核心。也就是說,所有的處理過程都在 CPU 核心範圍之內完成,並不需要藉助外部裝置。
圖24 AMD Athlon 64 X2 內部示意圖
對於雙核心架構,AMD 的做法是將兩個核心整合在同一片矽晶核心之中,而 Intel 的雙核心處理方式則更像是簡單的將兩個核心做到一起而
已。與 Intel 的雙核心架構相比,AMD 雙核心處理器系統不會在兩個核心之間存在傳輸瓶頸的問題。因此,從這個方面來說,Athlon 64 X2 的
架構要明顯優於 Pentium D 架構。
雖然與 Intel 相比,AMD 並不用擔心 Prescott 核心這樣的功耗和發熱大戶,但是同樣需要為雙核心處理器考慮降低功耗的方式。為此
AMD 並沒有採用降低主頻的辦法,而是在其使用 90nm 工藝生產的 Athlon 64 X2 處理器中,採用了所謂的 Dual Stress Liner 應變矽技術,
與 SOI 技術配合使用,能夠生產出效能更高、耗電更低的電晶體。
AMD 推出的 Athlon 64 X2 處理器給使用者帶來最實惠的好處就是,不需要更換平臺,就能使用新推出的雙核心處理器,只要對老主機板升級一
下 BIOS 就可以了。這與 Intel 雙核心處理器必須更換新平臺才能支援的做法相比,升級雙核心繫統會節省不少費用。