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Intel多核微理器技术
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——严汇平(033226,yhp_blue@)
俞陈霄(033227,littlefish1119@hotmailcom)
毛坤宁(033316,lilliput8551@)
2006-6-22
摘要:英特尔对多核芯片信心十足 预估,到2006年多核芯片将广泛应用于台式机电脑、服务器、移动装置上,市占率分别为70%、85%、70%多核双核心处理器晶体管效率衡量处理器效率通常有两个指标:一是芯片的能源利用效率,也就是每瓦性能,在消耗同等能源条件下,最终性能高的产品能源效率就较高;第二个指标便是芯片的晶体管效率,我们可以引入“每晶体管性能”来衡量,在消耗等量晶体管数量条件下,芯片效能高者效率就越高。晶体管规模越大,制造成本越高,对芯片厂商来说,提高每晶体管性能能够在保持成本不变的前提下获得更卓越的性能。一般来说,每瓦性能和每晶体管性能总是被结合起来讨论,不同指令体系的产品在此相差甚远,例如当前顶级的RISC处理器与顶级的X86处理器作对比,我们便会发现X86芯片远远落后。多核心设计可谓是提高每晶体管效能的最佳手段。在单核产品中,提高性能主要通过提高频率和增大缓存来实现,前者会导致芯片功耗的提升,后者则会让芯片晶体管规模激增,造成芯片成本大幅度上扬。尽管代价高昂,这两种措施也只能带来小幅度性能提升。而如果引入多核技术,便可以在较低频率、较小缓存的条件下达到大幅提高性能的目的。相比大缓存的单核产品,耗费同样数量晶体管的多核心处理器拥有更出色的效能,同样在每瓦性能方面,多核设计也有明显的优势。正因为如此,当IBM于2001年率先推出双核心产品之后,其他高端RISC处理器厂商也迅速跟进,双核心设计由此成为高端RISC处理器的标准。而X86业界直到去年中期才开始尝试推出双核产品,预计实现全面普及要等到2006-2007年。此时,RISC业界又朝向多核、多线程的方向发展,四核心、八核心设计纷纷登台亮相,并行线程数量多达32条,并且开始从通用多核体系转向简化核以及专用化的DSP,实现性能的跨越性提升这些新设计和新方向也都将被X86业界所借鉴。Intel表示未来采用多核心处理器,这种处理器对连接处理器和芯片组之间的总线带宽提出更高要求,现在的FSB总线带宽已经成为瓶颈,这也就是代号Demspey的双核心Xeon处理器将采用2个处理器总线连接处理器和芯片组(代号Blackford和Greencreek)的原因。目前并行FSB前端总线的最高承受速度在1.2GHz。未来首批双核心桌面处理器Smithfield的FSB在800MHz,65nm工艺的双核心Allendale和M
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