雙核處理器是在應(yīng)對單核處理器性能不足而提出的一種新型處理器,從類型來看,雙核處理器的設(shè)計與發(fā)展處于單核向多核發(fā)展過度期內(nèi),它繼承了單核處理器的諸多設(shè)計,也重新按照多核處理器的設(shè)計原則重新設(shè)計。
雙核處理器是在應(yīng)對單核處理器性能不足而提出的一種新型處理器,從類型來看,雙核處理器的設(shè)計與發(fā)展處于單核向多核發(fā)展過度期內(nèi),它繼承了單核處理器的諸多設(shè)計,也重新按照多核處理器的設(shè)計原則重新設(shè)計。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)、具有兩個核心的雙核心處理器模塊。如IntelDempsey(5000系列)。
2)、基于CMP設(shè)計思想設(shè)計的雙核處理器,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處理器簡單封裝在一個處理器上,5100系列是Intel新開發(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)計特點。
Dempsey的主要是因為它由兩個獨立的單核心處理器直接封裝在一個Socket之上,導(dǎo)致同一個Socket之上的兩個核的數(shù)據(jù)通信只能通過北橋?qū)崿F(xiàn),無疑加重了FSB的壓力,進而導(dǎo)致FSB沖突嚴重。另外Dempsey采用傳統(tǒng)的基于北橋的設(shè)計思想,其系統(tǒng)架構(gòu)的劣勢也導(dǎo)致了Dempsey平臺的整體的不足,在SPEC官方網(wǎng)站所公布SPECCPU2000的測試數(shù)據(jù)中就可以清楚看到,3.73GHz的Dempsey性能最高的處理器5080整型整機吞吐能力(SPEC2000_int_rate:82.4)與浮點整機吞吐能力(SPEC2000_fp_rate:65)與頻率僅有5080一半(1.86GHz)Woodcrest5120處理器在整機吞吐能力(82)和浮點整機吞吐能力(65)相當(dāng)。
Dempsey處理器是Intel公司快速實現(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)計思想,直接將兩顆Woodcrest處理器封裝在一個Socket之中。
基于CMP設(shè)計的雙核處理器
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:
寬動態(tài)執(zhí)行;
高級數(shù)字多媒體技術(shù);
高級智能緩存技術(shù)(共享4MBL2);
高級內(nèi)存訪問技術(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總線通過高速的XBar交換數(shù)據(jù),CPU間和CPU與IO間通過串型HT總線連接在一起。目前集成內(nèi)存控制器的設(shè)計在RISC處理器的設(shè)計較為常見,通過集成內(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,單核處理器設(shè)計思想基本上按照CMP設(shè)計。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)上來看,AMDOpteron處理器的直聯(lián)架構(gòu)設(shè)計實現(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,其直聯(lián)架構(gòu)性能優(yōu)勢尤其明顯。這一切都得力于AMD基于HyperTransport串型直聯(lián)架構(gòu)的實現(xiàn),也是Opteron基于CMP設(shè)計而獲得高性能的原因所在。