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。