双核的发展历程

2005年第二季度初,英特尔率先推出了双核设计的台式机处理器。最高端的型号是奔腾至尊版840。为了满足普通用户的需求,英特尔还推出了奔腾D 820、830和840处理器。虽然英特尔率先推广了双核技术,但AMD在几周后立即发布了Athlon64 X2系列处理器。就此,英特尔和AMD两大处理器巨头的双核之争正式拉开序幕。

如果要追溯双核之争的源头,就要简单回顾一下之前单核处理器的对错。就奔腾4时代的高端产品而言,英特尔处理器占绝对优势,但毕竟市场上竞争的不是最强的技术实力,而是面向主流甚至底层的产品。AMD Athlon64系列异军突起,性价比优势带来了可观的用户认可度。此外,即使64位操作系统很少,但对其64位技术的宣传确实取得了一些成功。如果AMD的策略更好,英特尔也不会愿意以这种方式被AMD牵着鼻子走,所以两大处理器巨头真正较量的舞台非常默契地选在了“双核”上。

升级还是完成创新?

2005年可谓“双核元年”,开启了双核平台的新篇章。距离首款双核处理器发布已经一年多了。细心的人不难发现,英特尔和AMD在双核道路上走的是两条完全不同的路线——创新和升级。我们今天要讨论的,正是这两条不同的线路给终端用户带来了什么。回顾奔腾D 8xx系列处理器的历史,其中奔腾D 820是用户最实用的双核产品,即使在今天也是如此。奔腾D 8xx双核处理器引发了一场平台革命,台式PC的性能得到了根本性的提升。自英特尔超线程技术以来,双核处理器的出现无疑再次肯定了多线程应用。双核处理器有两个物理计算核心,这种固有的多线程处理能力是超线程技术无法比拟的。

但是作为整个行业的风向标,奔腾D 8xx处理器的压力也是巨大的。由于发布时间较早,奔腾D 820这一最低配机型成为AMD Athlon64 X2 3800+的主要竞争对象,这必然成为世人评价英特尔和AMD双核技术实力的依据。在这里,我们可以把AMD Athlon64 X2 3800+的发布作为一个关键的时间点,因为此时此刻,两大处理器厂商已经完成了从单核到双核的技术革新,站在了同一起跑线上。

奔腾D 820与速龙64x2x3800+相比,在性能上并不占优,但从上市价格来看,两者根本不是同一个定位的产品,两者之间存在近65%的价格差异。上市初期,由于OEM订单的压力,AMD再次暴露出产能的问题,零售市场有时有价无市。AMD双核处理器的发布有炒作之嫌,此后不久爆发的“双核门”事件再次印证了AMD双核技术的不成熟。奔腾D 820处理器虽然有着巨大的价格优势,但在关于性能的舆论下,依然道路坎坷。

第一次尝试,双方就价格和性能发生争执,以平局告终。最终用户可以用更低的价格享受奔腾D 820带来的双核体验,却买不到性能稍好的速龙64x2x 3800+。面对这样的结果,英特尔和AMD采取了完全不同的策略。奔腾D 820在实际市场竞争中的成功并没有让英特尔安于现状,因为速龙64x2x 3800+的性能优势无时无刻不在触动着他敏感的神经,更重要的是奔腾D 8xx处理器因为封装了两个Prescott内核,功耗很高。为了摆脱竞争对手的纠缠,英特尔在发布双核处理器后,正在酝酿新一轮的转型——90nm到65nm。

处理器的核心区域由所做的改变有效地控制,并且可以集成更大的二级高速缓存。65nm制造的奔腾D 9xx处理器的二级缓存容量达到了史无前例的4MB,每个核心可以独享2MB。由于采用了更先进的功率控制技术,奔腾D 9xx处理器的运行频率再次被打破。主频为3.73GHz的奔腾至尊版965处理器的设计发热功率为130W,与上一代90nm工艺的奔腾D处理器相当。奔腾D 9xx系列双核处理器的退出,使得英特尔的65nm制程技术逐渐成熟,为未来的又一次技术大变革奠定了基础。

在英特尔如火如荼调整战略的同时,AMD在双核处理器的发展上进入了真空期。Athlon64 X2系列处理器的主要技术规格没有变化,阻碍Athlon64 X2发展的正是其内置的内存控制器。

奔腾D 930处理器进入市场,奔腾D 820让位于更低的价格。用户不仅获得了全新功耗控制技术带来的宁静,还可以花更少的钱体验双核的卓越性能。AMD似乎胸有成竹,Athlon64 X2 3800+处理器的价格依然不肯松动。

由于英特尔处理器的内存控制器集成在主板芯片组中,早在双核处理器发布之前,英特尔915芯片组就已经率先支持DDR2内存。奔腾D双核处理器对应的英特尔945P芯片组支持当时最先进的DDR2-667内存技术。双核处理器的数据吞吐量更大,传输带宽更大的DDR2内存无疑为奔腾D平台的整体性能提升提供了巨大的帮助。

相应的,939接口Athlon64 X2系列处理器受到内置内存控制器和相对较弱的研发能力的束缚,短时间内很难跟上内存的发展。只支持DDR-400内存成了AMD的笑柄。其实最大的问题还是内置的内存控制器,这和Athlon64 X2架构的设计思路有关。虽然内置内存控制器理论上可以实现更好的内存传输性能,但是一旦升级控制器,就必须对现有的处理器架构进行大幅调整,相应的研发周期也较长。

另一方面,AMD处理器产品线规划混乱,低端产品生命周期过长。处理器接口无法统一,给用户日后购买升级带来了很多问题,新产品开发更是难上加难。在AMD和ATi联姻之前,AMD没有自己的芯片组产品线。Nⅵ dia nForce芯片组对Athlon64 X2处理器帮助很大。甚至可以说,NFORCE芯片组最大限度地发挥了Athlon64 X2处理器的性能。而处理器接口不统一,在推广新产品时需要兼顾新老用户的需求,这也给配套的芯片组厂商带来了不少麻烦。因此,内存技术和统一接口是AMD急需解决的两大问题。

终于,在AMD首款双核处理器问世近一年后,也就是2006年年中,一款支持DDR2内存、采用AM2接口的处理器发布了。经过巨大的努力,除了双核处理器,低端和主流单核产品也符合DDR2。虽然AMD顺利完成了技术调整,统一了接口,但新处理器发布后的测试数据令人尴尬。以Athlon64 X2 3800+为例,测试数据显示,使用DDR2内存后系统性能并没有得到很大的提升,甚至有些测试项目的性能还在下降。在测试带AM2接口的双核处理器时,我们发现内存的实际运行频率会低于内存的标称频率。比如最高端的Athlon64 FX-62处理器,主频2.8GHz,倍频器14。如果内存频率设置为400MHz,没有问题。一旦内存频率设置为533MHz或667MHz,实际内存频率无法达到标称值,分别约为510MHz和622Mhz。事实上,这种分频方法基本上遵循了K8架构的内存频率模式。AMD完全重新开发内存控制器是不现实的,因为新内存控制器的研发对于AMD处理器架构来说,难度不亚于工艺变革。所以随着AM2处理器的上市,比较奇怪的内存匹配问题逐渐暴露出来。

AM2的内存控制器支持DDR2是一个失败。此后,普遍认为AMD最新的支持DDR2的AM2接口是虚拟的,统一接口才是真正的目的。这与英特尔即将推出的新酷睿2处理器有关。

AMD新的AM2接口在短时间内对最终用户没有帮助,性能也没有得到提升,反而增加了用户购买DDR2内存的成本。统一接口只是AMD单方面的长期策略。最终的结果是DDR2内存对用户不友好,对于AMD来说仍然是一个非常恼人的问题。在现有的技术条件下,奔腾D处理器采用的Netburst架构无法在性能上实现再一次突破。经过一年半的努力,英特尔推出了采用全新架构的酷睿2处理器,并取得了成功。从英特尔的产品路线图中可以明显看出,未来会推出酷睿2架构的低端处理器,所以AMD统一接口的目的也很明显,因为它需要一个完整的产品体系来全面与英特尔酷睿2竞争。但根据测试数据,AMD现有的双核处理器根本无法与Core 2抗衡。酷睿2处理器为什么会有如此惊人的性能?这需要从基于新架构的四项技术开始。

首先是广域动态执行技术。该技术加强了Core 2处理器的指令处理能力,改进的编码器和逻辑运算单元大大提高了处理器的执行效率。第二点是高级智能缓存。我们知道奔腾D系列处理器的二级缓存是独立于每个核的,Athlon64 X2处理器也是如此,所以两个缓存之间的通信需要占用总线资源。Core 2处理器的二级缓存由各核共享,使得核之间的数据交换可以在处理器内部完成。第三是智能内存访问。该技术采用了更先进的内存预取算法,可以更准确地找到需要处理的数据,从而减少处理器的等待时间,提高效率。第四点是先进的数字多媒体增强技术,使Core 2处理器仅在一个时钟周期内处理一条128位指令,而过去需要两个时钟周期。因此,在处理SSE指令集或执行多媒体操作时,酷睿2处理器的性能会得到显著提升。* IBM的POWER4,2000年发布的第一款双核模块处理器。

* IBM的POWER5双核芯片,以及苹果的PowerMac G5使用的PowerPC 970MP双核处理器。

* Broadcom SiByte (SB1250,SB1255,SB1455)

PA-RISC(PA-8800)

* Sun Microsystems UltraSPARC、ultra SPARCⅳ+、UltraSPARC T1

* AMD于2005年4月22日发布了双核Opteron服务器/工作站处理器,并于2005年5月31日发布了Athlon 64 X2系列双核台式机处理器。AMD还发布了FX-60和FX-62高性能桌面处理器以及Turion 64 X2移动处理器。

*英特尔的双核至强处理器,代号为Paxville和Dempsey,首频3 GHz。目前,该公司仍在开发双核版本的安腾高端服务器CPU架构,并生产移动版本的奔腾D和奔腾4。苹果电脑、高端Mac mini、MacBook、MacBook Pro的iMac,以及索尼、东芝、华硕等其他许多笔记本电脑,都采用了一种更新的处理器芯片Core Duo。代号为Conroe的下一代版本Core 2 Duo于2006年7月发布。

*摩托罗拉/飞思卡尔开发基于PowerPC e600和e700的双核芯片。

*微软的Xbox 360游戏终端采用三核PowerPC微处理器。

* Raza微电子公司的XLR处理器有八个MIPS内核。

* Cavium Networks的Octeon处理器拥有16个MIPS内核。

英特尔双核处理器

英特尔的双核处理器

英特尔推出的台式机双核处理器有三种:奔腾D、奔腾ee(奔腾至尊版)和Core Duo,工作原理差别很大。

奔腾D和PentiumEE分别面向主流市场和高端市场。Pentium D和Pentiumee的每个核心都采用了独立的缓存设计,处理器内部的两个核心是相互隔离的。处理器外部的仲裁器(主板的北桥芯片)负责协调两个内核之间的任务分配和缓存数据同步。两个内核* * *共享前端总线,依靠前端总线在两个内核之间传输缓存同步数据。从架构上看,这种类型是基于独立缓存的松散双核处理器耦合方案,优点是工艺简单,只需要在同一块基板上封装两个相同的处理器核;缺点是数据延迟问题严重,性能不尽如人意。另外,PentiumD和Pentium EE最大的区别是Pentium EE支持超线程技术,而Pentium D不支持。开启超线程技术后,奔腾EE将被操作系统识别为四个逻辑处理器。

核心双核

更高的能效表现

英特尔&;reg智能电源管理功能可以在不增加处理器功耗的情况下轻松享受全面的性能提升。

多任务能力更强大

无论是玩游戏、下载音乐、扫描病毒还是编辑照片,新一代英特尔酷睿?微架构可以由用户同时完成!英特尔&;regHD Boost技术可以将高清编码的性能提升高达70%。

应用程序保护更加全面

英特尔&;reg核心?双核处理器内置先进的硬件辅助安全功能和维护技术,充分保障应用安全。

视觉享受更加丰富。

最新的英特尔&;reg英特尔清晰视频技术内置于显卡中,可带来更好的视频体验和更流畅的播放效果。全新的英特尔&;regHD Boost技术可以轻松地将视频编码等密集型多媒体应用的速度提高50%。

Windows Vista*终极体验

英特尔显卡享受Windows Vista*家庭高级版带来的视觉震撼。

AMD双核

AMD的双核处理器是双核Opteron系列和全新的Athlon 64 X2系列处理器。速龙64 X2是一个桌面双核处理器系列,以对抗奔腾D和奔腾至尊版。

AMD推出的Athlon64 X2是在Athlon64处理器上使用的两个Venice核心的组合,每个核心都有独立的512KB(1MB)L2缓存和执行单元。除了多了一个核心,架构上与Athlon 64相比没有明显变化。

双核Athlon 64 X2的大部分规格和功能与大家熟悉的Athlon 64架构没有区别,这意味着新推出的Athlon 64 X2双核处理器仍然支持1GHz规格的HyperTransport总线,并内置了支持双通道设置的DDR内存控制器。

与英特尔双核处理器不同,Athlon 64 X2的两个内核不需要通过MCH相互协调。AMD在Athlon64 X2双核处理器中提供了一种称为系统请求队列的技术。工作时,每个核把自己的请求放在SRQ,当获得资源后,请求会被送到相应的执行核,即所有的处理过程都在CPU核内部完成,不需要外部设备的帮助。

对于双核架构,AMD的做法是将两个内核集成到同一个硅芯中,而英特尔的双核做法更像是将两个内核简单的放在一起。AMD双核处理器系统相比Intel的双核架构,不会有两个核心之间传输瓶颈的问题。所以从这方面来说,速龙64X2的架构明显优于奔腾d。

与英特尔相比,AMD不用担心Prescott核心的功耗和发热,但也需要考虑双核处理器降低功耗的方法。AMD并没有降低主频,而是在其采用90nm工艺生产的Athlon 64 X2处理器中采用了所谓的双应力线技术,配合SOI技术可以生产出性能更高、功耗更低的晶体管。

AMD推出的Athlon 64 X2处理器给用户带来了最实质性的好处,那就是新的双核处理器不用换平台就能使用,只需要升级旧主板的BIOS。相对于英特尔双核处理器只能换新平台才能支持的做法,升级双核系统会省下不少钱。

由于开发时间比较早(2000-2001年),Windows XP是针对单核处理器的产品。虽然支持对称单核多处理器(SMP),但对于2005年以后出现的AMD双核移动龙芯、英特尔酷睿移动处理器等双核单处理器并不理想。许多双核用户反映,当双核处理器运行非双核设计的程序和游戏时,Windows XP系统运行不稳定,或者与单核处理器相比,运行速度变慢。尤其是在游戏中,游戏玩家口中经常出现所谓的“卡机”现象。鉴于双核补丁最多可以提升30%的单任务系统性能,提高Windows系统的核心文件版本,建议使用双核处理器和XP系统的朋友把这些补丁装上,但同时要注意笔记本可能会增加功耗;

这六个补丁是:

1,官方双核驱动(CPU驱动版本1.3.2.0,这个驱动双核单核是版本1.2.2.0,请单独下载。)-amdcpusetup.exe

2.Microsoft修补程序KB 929338-Windows XP-KB 929338-x86-CHS。

3.微软补丁KB931784(原版为繁体,无法安装。这是一个简化版本。)-windows XP-kb 931784-x86-CHS . exe

4.微软补丁KB 924441-Windows XP-KB 924441-x86-CHS . exe。

5.官方双核优化program-Setup.exe

6.Microsoft双核修补程序KB896256-KB896256chs

AMD和英特尔

双核处理器是指在一个处理器上集成两个计算核心,从而提高计算能力。“双核”的概念最早由IBM、HP、Sun等支持RISC架构的高端服务器厂商提出,但由于RISC架构服务器价格高、应用面窄,并未引起广泛关注。

双核主要是指基于X86开放架构的双核技术。在这方面,领先的厂商主要是AMD和Intel。其中,两个学校的想法不同。AMD从设计之初就考虑了多核的支持。所有组件都直接连接到CPU,消除了系统架构中的挑战和瓶颈。两个处理器内核直接连接到同一个内核,内核以芯片速度通信,进一步降低了处理器之间的延迟。英特尔采用多核* * *共享前端总线的方式。专家认为,AMD的架构更容易实现双核或多核,英特尔的架构会遇到多核争夺总线资源的瓶颈问题。

AMD和Intel的结构不同。

双核和双核(双核与双CPU):

从用户的角度来看,AMD的解决方案可以保持双核CPU与单核CPU的引脚和功耗一致,从单核升级到双核,不需要更换电源、芯片组、散热系统和主板,只需要刷新BIOS软件,非常有利于主板厂商、电脑厂商和终端用户的投资保护。客户可以使用其现有的90纳米基础设施,通过BIOS更改迁移到基于双核的系统。计算机制造商可以轻松地提供同一硬件的单核和双核版本,以便希望提高性能和保持IT环境稳定性的客户可以在不中断业务的情况下升级到双核。在高机架密度的环境下,在保持电源和基础设施投入的情况下,移植到双核将极大地提高客户的系统性能。在相同的系统空间中,客户将通过使用双核处理器获得更高水平的计算能力和性能。