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到Pentium 4到了3.2GHz之後,過高的主頻使得性能開始受到功率的限制,一直沒有辦法得到提升。而Intel阻斷32位處理器向64位平滑升級的市場策略,給一直蓄勢待發的AMD打著“向下兼容,平滑升級”口號,推出了Athlon 64 2800+、3000+、3200+、3500+等一系列產品,搶奪了大片的市場,並把它的技術實力展現給了消費者。──有報道AMD,今年9月當月在美國以52%的市場占有率超越了Intel。
雙核心處理器,Intel就是在這樣的背景下,于今年4月份率先在市場上推出的。雙核心是未來處理器的發展方向,但Intel推出的倉促,產品並不是很成熟。AMD在5月推出自己的雙核心產品後,毫不客氣地指出:一個真正的雙內核處理器應該是將兩個內核集成在同一個電路模塊上,而不是像英特爾的兩個內核分別位于兩個不同的電路模塊上。與此同時,一場全新的處理器戰爭也就此拉開了帷幕。
突破制約:雙核心與單核心的區別
我們的電腦使用的處理器都只有一個核心,數據都是通過它來處理的。進入32位之後,處理器提升性能主要是靠增加它的主頻頻率。但發展到Pentium 4,Intel處理器的主頻已經高達3.2GHz,功率也超過了100W。當要再往上提升到4.0GHz時,它的功率會達到150W。我們知道100W的Pentium 4 3.2GHz內核70度的溫度散熱器已經很誇張了,而發展到150W散熱將是一個很難處理的問題。Intel的主頻戰略在這時候遇到了發展的瓶頸。
AMD的Athlon 64也是單核心處理器的一種。它是一款64位處理器,但在32位下,表現出的性能不說超出了Pentium,至少可以並駕齊驅了(據說在64位系統下性能還能提升20%)。但他卻有著更低的功耗,3200+版本的最高功耗為89W,引入Cool’n’Quiet節能技術後,最低功耗不過22W,正常值大概在50至60W的樣子。
雙核心與上面所說的單核心不一樣,它是指一塊芯片中集成了兩個處理器內核。在操作系統看來,它有兩個處理器,可以同時執行多項任務。超線程技術,也可以使操作系統等軟件把一個處理器讀成兩個,並且可以分別進入暫停、中斷狀態,就像有兩個處理器在工作一樣。但超線程是兩個“邏輯”處理器,是虛擬的;而雙核心是兩個“物理”處理器,是實實在在的。
目前,市面上的雙核心產品都支持64運算。從理論上說,它可以將系統性能提高50%至70%的幅度,最高可以達到100%。而由于處理器核心並沒有多少晶體管,而且還可以通過減少一定的緩存量晶體管的整體數量,不需要提高功率就可以得到上述比例的性能提高。從而在功耗不增加的情況下提高了產品的性能。
Pentium D 處理器和目前的 Prescott 核心處理器一樣使用 90 納米技術制造,集成了 2 億 3 千萬的晶體管,核心頂面積也達到了 206 平方毫米。他的技術支持特性跟Pentium4 近似:支持 EM64T 64 位擴展, Execute Disable Bit 以及 EIST (增強 Intel SpeedStep ),但是每個核心的 Hyper-Threading 被屏蔽掉(開啟 HT 的 SmithField 處理器被定為更高,稱作 Pentium X ),操作系統仍會將 Pentium D 識別成類似 HT Pentium4 一樣的雙處理器,只不過現在是真正的兩個處理器核心,而不是 HT 支持下的雙邏輯處理器了。
與Hyper-Threading 比較,物理雙核心無疑占有性能上的優勢。超線程是同時多線程技術 (SMT) 的一種,這種技術可經由複制處理器上的結構狀態,讓同一個處理器上的多個線程同步執行並共享處理器的執行資源。由于物理雙核心的實際狀況基本和雙處理器的情況相同,因此和超線程單處理器相比,有雙倍的執行資源,較為繁重的多任務下性能將會得到有效改善