目前Intel推出的臺式機雙核心處理器有Pentium D、Pentium EE(Pentium Extreme Edition)和Core Duo三種類型,三者的工作原理有很大不同。
一、Pentium D和Pentium EE Pentium D和Pentium EE分別面向主流市場以及高端市場,其每個核心采用獨立式緩存設(shè)計,在處理器內(nèi)部兩個核心之間是互相隔絕的,通過處理器外部(主板北橋芯片)的仲裁器負責(zé)兩個核心之間的任務(wù)分配以及緩存數(shù)據(jù)的同步等協(xié)調(diào)工作。兩個核心共享前端總線,并依靠前端總線在兩個核心之間傳輸緩存同步數(shù)據(jù)。從架構(gòu)上來看,這種類型是基于獨立緩存的松散型雙核心處理器耦合方案,其優(yōu)點是技術(shù)簡單,只需要將兩個相同的處理器內(nèi)核封裝在同一塊基板上即可;缺點是數(shù)據(jù)延遲問題比較嚴重,性能并不盡如人意。另外,Pentium D和Pentium EE的最大區(qū)別就是Pentium EE支持超線程技術(shù)而Pentium D則不支持,Pentium EE在打開超線程技術(shù)之后會被操作系統(tǒng)識別為四個邏輯處理器。
Pentium D和Pentium EE目前具有以下產(chǎn)品: Pentium D 8X0系列: 值得注意的是,Intel的Pentium D和Pentium EE與AMD的雙核心處理器Athlon 64 X2和Athlon 64 FX系列相比,都是獨立式二級緩存,除了協(xié)調(diào)單元前者在CPU外部(依賴于主板),而后者在CPU內(nèi)部(不依賴于主板)之外,本質(zhì)上并無重大區(qū)別,相對來說都比較簡單----只需要為兩個核心添加一個協(xié)調(diào)單元即可。所謂的“真假雙核”純屬無稽之談,嚴格點看的話,這二者都不是真正意義上的完全的雙核心處理器,只不過都是雙核心處理器中最簡單的類型罷了。 需要注意的是,無論是Pentium D還是Pentium EE,由于都必須依賴主板北橋芯片來負責(zé)兩個核心之間的協(xié)調(diào)工作,因此必須要特定的主板芯片組才能支持,目前有Intel的945P、945G、945PL、945GZ、955X、975X以及其它芯片組廠商的雙核心芯片組,例如ATI Radeon Xpress 200(RC410)、ATI Radeon Xpress(RXC410)、nVIDIA nForce4 SLI IE、nForce4 SLI XE、nForce4 SLI X16 IE、nForce4 Ultra IE等等。 按照Intel的規(guī)劃,從2006年第三季度開始,Pentium D和Pentium EE將逐漸被基于Core架構(gòu)代號Conroe的雙核心處理器所取代。 二、Core Duo 與Pentium D和Pentium EE所采用的基于獨立緩存的松散型雙核心處理器耦合方案完全不同的是,2006年初發(fā)布的Core Duo采用的是基于共享緩存的緊密型雙核心處理器耦合方案,其最重要的特征是拋棄了兩個核心分別具有獨立的二極緩存的方案,改為采用與IBM的多核心處理器類似的兩個核心共享二級緩存方案。與獨立的二級緩存相比,共享的二級緩存具有如下優(yōu)勢: 1)二級緩存的全部資源可以被任何一個核心訪問,當(dāng)二級緩存的數(shù)據(jù)更新之后,兩個核心并不需要作緩存數(shù)據(jù)同步的工作,工作量相對減少了,而且極大的降低了緩存數(shù)據(jù)延遲問題,這有利于處理器性能的提升。
Core Duo采用“Smart Cache”共享緩存技術(shù)在兩個核心之間作協(xié)調(diào)。在Core Duo處理器內(nèi)部,兩個核心通過SBR(Share Bus Router,共享資源協(xié)調(diào)器) 共享二級緩存資源,當(dāng)其中一個核心運算完畢后將結(jié)果存放到二級緩存中以后,另外一個核心就可以通過SBR讀取這些數(shù)據(jù),不但有效解決了二級緩存資源爭奪的問題,與前兩種類型相比也不必對緩存資源作頻繁的同步化操作,而且比起Intel自己早先采用的第一種類型需要通過主板北橋芯片迂回的方法相比,不但大幅度降低了緩存數(shù)據(jù)的延遲,而且還不必占用前端總線資源。另外,SBR還具有“Bandwidth Adaptation”(帶寬適應(yīng))功能,可以對兩個核心共享前端總線資源進行統(tǒng)一管理和協(xié)調(diào),改善了兩個核心共享前端總線的效率,減少了不必要的延遲,而且有效避免了兩個核心之間的沖突。 Smart Cache共享緩存技術(shù)確實是行之有效的雙核心處理器的高效解決方案,借助于Smart Cache共享緩存技術(shù)Core Duo也體現(xiàn)出了強大的性能,這才是嚴格意義上的真正的雙核心處理器。Smart Cache共享緩存技術(shù)即將被應(yīng)用到Intel今后所有的雙核心處理器中,例如即將發(fā)布的Merom核心筆記本處理器和Conroe核心的臺式機處理器都采用Smart Cache共享緩存技術(shù)。 雖然共享的二級緩存具有極大的優(yōu)勢,但其技術(shù)要比獨立的二級緩存復(fù)雜得多,所以在X86架構(gòu)個人處理器方面至今仍然只有Core Duo才采用了這一方案。目前Core Duo中用于臺式機的主要是T系列的T2300(1.66GHz)、T2400(1.83GHz)、T2500(2.0GHz)和T2600(2.16GHz),都基于65nm制造工藝的Yonah核心,采用667MHz FSB、2MB共享式二級緩存、改良了的新版Socket 478接口(與以前臺式機的Socket 478并不兼容)、都支持硬件防病毒技術(shù)EDB、節(jié)能省電技術(shù)EIST以及虛擬化技術(shù)Intel VT,但其最大的遺憾是不支持64位技術(shù),僅僅只是32位的處理器。目前與臺式機Core Duo搭配的主要是Intel 945GT芯片組,當(dāng)然,原用于筆記本的Intel 945GM、945PM、945GMS也能支持Core Duo。 按照Intel的規(guī)劃,從2006年第三季度開始,臺式機Core Duo將逐漸采用基于Core架構(gòu)的Conroe核心,改用Socket 775接口,主流型號的前端總線提高到1066MHz FSB,而Extreme Edition加強版則進一步提高到1333MHz FSB,并且共享式二級緩存提高到4MB;只有部分低端型號才會繼續(xù)采用800MHz FSB和2MB共享式二級緩存?;贑ore架構(gòu)的Conroe核心Core Duo將比現(xiàn)在所有的臺式機雙核心處理器(包括Yonah核心Core Duo、Pentium D、Pentium EE、Athlon 64 X2和Athlon 64 FX)的性能有大幅度提升,而功耗則進一步降低,確實值得期待。 三、Core 2 Duo和Core 2 Extreme 2006年7月27日,Intel正式發(fā)布了基于Core(酷睿)微架構(gòu)(Core Micro-Architecture)的全新雙核心處理器,包括用于桌面平臺的采用Conroe核心和Allendale核心的Core 2 Duo和Core 2 Extreme,以及用于移動平臺的采用Merom核心的Core 2 Duo。 Core微架構(gòu)是Intel全平臺(臺式機、筆記本和服務(wù)器)處理器首次采用相同的微架構(gòu)設(shè)計,也是Intel鑒于NetBurst微架構(gòu)的高頻低效高能耗的缺點,徹底拋棄以往頻率至上的理念,轉(zhuǎn)而注重能效比的第一次成功嘗試。無數(shù)的評測已經(jīng)證明,Core微架構(gòu)不愧是目前最強大的x86 PC處理器微架構(gòu),其性能遠遠領(lǐng)先于以往所有PC處理器,而功耗又大幅度降低,確實是目前最強大的PC處理器。Core微架構(gòu)大部分來自于成功的Yonah微架構(gòu),并結(jié)合了NetBurst微架構(gòu)中的部分先進技術(shù),在此基礎(chǔ)上又作出了很多技術(shù)創(chuàng)新,大致有以下幾個方面。 1、用于桌面平臺的Conroe核心和Allendale核心Core 2 Duo以及Core 2 Extreme所采用的新技術(shù)有: 2、用于移動平臺的Merom核心Core 2 Duo除了具有桌面平臺Core 2 Duo的全部特性之外,還專門針對移動平臺需要低功耗處理器的特點做了優(yōu)化,包括以下幾個方面:
Core 2 Duo和Core 2 Extreme目前具有以下產(chǎn)品: 1、桌面平臺(臺式機處理器): Core 2 Extreme X6x00系列: Core 2 Duo E4x00系列: 在所支持的主板芯片組方面,按照Intel的說明,只有Intel 975X、P965、Q965、Q963、946PL和946GZ才支持Core 2 Duo,并且只有975X和P965才支持Core 2 Extreme。但實際上目前所有支持Intel雙核心處理器的芯片組應(yīng)該都能支持Core 2 Duo和Core 2 Extreme,只是主板供電模塊必須要符合Core 2處理器的供電規(guī)范,目前支持Core 2處理器的945G、945P、945PL、945GZ甚至865G主板都已經(jīng)上市了。值得注意的是,由于946PL和946GZ只支持800MHz FSB,所以只支持還未正式發(fā)布的Core 2 Duo E4x00系列,不能使用Core 2 Duo E6x00系列。另外,其它第三方芯片組廠商的部分芯片組,例如nVIDIA nForce 590 SLI IE、nVIDIA nForce 570 SLI IE、nVIDIA nForce 570 Ultra IE以及VIA P4M900等等也能支持Core 2處理器。 2、移動平臺(筆記本處理器) Core 2 Duo T5x00系列: 在所支持的主板芯片組方面,目前支持Yonah核心Core Duo的945系列移動芯片組,包括Intel 945PM、945GM、945GMS都能支持Merom核心Core 2 Duo,臺式機芯片組945GT也能支持Merom核心Core 2 Duo,只需要更新主板BIOS即可。在推出第四代迅馳平臺Santa rosa時,Core 2 Duo會升級到800MHz FSB,而主板芯片組也會相應(yīng)的變更為965系列移動芯片組。 |
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