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                  雙核處理器單核到CMP的過渡

                  發布日期:2018-01-30點擊量:

                   

                    雙核處理器是在應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,雙核處理器的設計與發展處于單核向多核發展過度期內,它繼承了單核處理器的諸多設計,也重新按照多核處理器的設計原則重新設計。

                    雙核處理器是在應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,雙核處理器的設計與發展處于單核向多核發展過度期內,它繼承了單核處理器的諸多設計,也重新按照多核處理器的設計原則重新設計。因此,在不同體系結構下,不同廠家的雙核產品差異較大,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設計思想設計的雙核處理器,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)處理器結構與功能。

                     2)、Intel5000系列處理規格。

                  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新開發的基于Core微架構的真正意義的雙核產品。

                     3)、雙路雙核產品系統架構。

                     4)、Dempsey的局限性與設計特點。

                  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,導致同一個Socket之上的兩個核的數據通信只能通過北橋實現,無疑加重了FSB的壓力,進而導致FSB沖突嚴重。另外Dempsey采用傳統的基于北橋的設計思想,其系統架構的劣勢也導致了Dempsey平臺的整體的不足,在SPEC官方網站所公布SPECCPU2000的測試數據中就可以清楚看到,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。

                  Dempsey處理器是Intel公司快速實現多核心處理器的一種有效的方法。在由雙核向四核的發展中,其四核處理器Clovertown采用了類似Demspey的設計思想,直接將兩顆Woodcrest處理器封裝在一個Socket之中。

                  基于CMP設計的雙核處理器

                      1、IntelWoodcrest(5100系列)處理器及系統架構

                        Intel5100(Woodcrest)處理器結構與功能

                       產品規格

                       系統架構

                  Woodcrest的5大技術

                  Woodcrest是Intel新推出的基于Core微架構的雙核處理器,它所推出的5大關鍵技術是Woodcrest取得巨大成功的關鍵,其5大技術如下:

                    寬動態執行;

                    高級數字多媒體技術;

                    高級智能緩存技術(共享4MBL2);

                    高級內存訪問技術;

                    節能技術。

                     2、AMDOpteron第二代雙核處理器及系統架構

                  AMDOpteron雙核處理器結構及演變。

                    在CPU內部集成內存控制器,處理核心、內存及HT總線通過高速的XBar交換數據,CPU間和CPU與IO間通過串型HT總線連接在一起。目前集成內存控制器的設計在RISC處理器的設計較為常見,通過集成內存控制器后,其CPU到內存延遲較小,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上發展而來,單核處理器設計思想基本上按照CMP設計。因此,可以想象,AMD4核心的Opteron處理器將與單、雙核具有極大的結構類似性。

                    從系統架構上來看,AMDOpteron處理器的直聯架構設計實現從雙路、四路到八路服務器的覆蓋,尤其在4路及8路時,其直聯架構性能優勢尤其明顯。這一切都得力于AMD基于HyperTransport串型直聯架構的實現,也是Opteron基于CMP設計而獲得高性能的原因所在。



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