双核处理器单核到CMP的过渡
双核处理器是在应对单核处理器性能(néng)不足而提出的一(yī)种新型处理器,從(cóng)类型来看(kàn),双核处理器的设计与发展处于单核向多核发展过度期內(nèi),它继承了(le)单核处理器的诸多设计,也重新按照多核处理器的设计原则重新设计。
双核处理器是在应对单核处理器性能(néng)不足而提出的一(yī)种新型处理器,從(cóng)类型来看(kàn),双核处理器的设计与发展处于单核向多核发展过度期內(nèi),它继承了(le)单核处理器的诸多设计,也重新按照多核处理器的设计原则重新设计。因此,在不同体系结构下(xià),不同厂家的双核产品差异较大,其主要(yào)有两种:
1)、具有两个核心的双核心处理器模块。如(rú)IntelDempsey(5000系列)。
2)、基于CMP设计思想设计的双核处理器,在X86处理器中的IntelWoodcrest(5100系列)、AMD第一(yī)代/第二代处理器,在RISC中的Power处理器和(hé)IntelItanium处理器。
Intel5000双核心处理器
1)、Intel5000(Dempsey)处理器结构与功能(néng)。
2)、Intel5000系列处理规格。
5000系列(Dempsey)是由两颗Nocona处理器简单封装在一(yī)个处理器上(shàng),5100系列是Intel新開(kāi)发的基于Core微(wēi)架构的真正意义的双核产品。
3)、双路双核产品系统架构。
4)、Dempsey的局限性与设计特点。
Dempsey的主要(yào)是因為(wèi)它由两个独立的单核心处理器直接封装在一(yī)个Socket之上(shàng),导致同一(yī)个Socket之上(shàng)的两个核的數(shù)据通(tōng)信只能(néng)通(tōng)过北桥实现,无疑加重了(le)FSB的压力,进而导致FSB冲突严重。另外(wài)Dempsey采用传统的基于北桥的设计思想,其系统架构的劣势也导致了(le)Dempsey平台的整体的不足,在SPEC官方网站所公布SPECCPU2000的测试數(shù)据中就可(kě)以清楚看(kàn)到,3.73GHz的Dempsey性能(néng)最高的处理器5080整型整机吞吐能(néng)力(SPEC2000_int_rate:82.4)与浮点整机吞吐能(néng)力(SPEC2000_fp_rate:65)与頻(pín)率仅有5080一(yī)半(1.86GHz)Woodcrest5120处理器在整机吞吐能(néng)力(82)和(hé)浮点整机吞吐能(néng)力(65)相当。
Dempsey处理器是Intel公司快(kuài)速实现多核心处理器的一(yī)种有效的方法。在由双核向四核的发展中,其四核处理器Clovertown采用了(le)类似Demspey的设计思想,直接将两颗Woodcrest处理器封装在一(yī)个Socket之中。
基于CMP设计的双核处理器
1、IntelWoodcrest(5100系列)处理器及系统架构
Intel5100(Woodcrest)处理器结构与功能(néng)
产品规格
系统架构
Woodcrest的5大技術(shù)
Woodcrest是Intel新推出的基于Core微(wēi)架构的双核处理器,它所推出的5大关键技術(shù)是Woodcrest取得巨大成功的关键,其5大技術(shù)如(rú)下(xià):
宽动态执行(xíng);
高级數(shù)字多媒体技術(shù);
高级智能(néng)缓存技術(shù)(共享4MBL2);
高级內(nèi)存访問(wèn)技術(shù);
节能(néng)技術(shù)。
2、AMDOpteron第二代双核处理器及系统架构
AMDOpteron双核处理器结构及演变。
在CPU內(nèi)部集成內(nèi)存控制器,处理核心、內(nèi)存及HT总线通(tōng)过高速的XBar交换數(shù)据,CPU間(jiān)和(hé)CPU与IO間(jiān)通(tōng)过串型HT总线连接在一(yī)起。目前集成內(nèi)存控制器的设计在RISC处理器的设计较為(wèi)常見(jiàn),通(tōng)过集成內(nèi)存控制器后,其CPU到內(nèi)存延迟较小,带宽大,可(kě)以对性能(néng)有较大的提高。AMDOpteron双核处理器是在单核处理器的基础上(shàng)发展而来,单核处理器设计思想基本上(shàng)按照CMP设计。因此,可(kě)以想象,AMD4核心的Opteron处理器将与单、双核具有极大的结构类似性。
從(cóng)系统架构上(shàng)来看(kàn),AMDOpteron处理器的直联架构设计实现從(cóng)双路、四路到八路服务器的覆盖,尤其在4路及8路時(shí),其直联架构性能(néng)优势尤其明(míng)显。這(zhè)一(yī)切都(dōu)得力于AMD基于HyperTransport串型直联架构的实现,也是Opteron基于CMP设计而获得高性能(néng)的原因所在。
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