开核cpu

双核cpu有什么好处

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双核处理器是指在一个处理器上集成两个运算核心,从而提高计算

能力。那么双核cpu有什么好处呢?下面跟着店铺来一起了解下双核

cpu的好处吧。

双核cpu好处

目前Intel推出的台式机双核心处理器有PentiumD、Pentium

EE(PentiumExtremeEdition)和CoreDuo三种类型，三者的工作原

理有很大不同。

一、PentiumD和PentiumEE

PentiumD和PentiumEE分别面向主流市场以及高端市场，其

每个核心采用独立式缓存设计，在处理器内部两个核心之间是互相隔

绝的，通过处理器外部(主板北桥芯片)的仲裁器负责两个核心之间的任

务分配以及缓存数据的同步等协调工作。两个核心共享前端总线，并

依靠前端总线在两个核心之间传输缓存同步数据。从架构上来看，这

种类型是基于独立缓存的松散型双核心处理器耦合方案，其优点是技

术简单，只需要将两个相同的处理器内核封装在同一块基板上即可;缺

点是数据延迟问题比较严重，性能并不尽如人意。另外，PentiumD

和PentiumEE的最大区别就是PentiumEE支持超线程技术而

PentiumD则不支持，PentiumEE在打开超线程技术之后会被操作系

统识别为四个逻辑处理器。

PentiumD和PentiumEE目前具有以下产品：

PentiumD8X0系列：

目前有820(2.8GHz)、830(3.0GHz)和840(3.2GHz)三款产品，

都基于Smithfield核心，实际上就是将两个Pentium4处理器所采用

的Prescott核心封装在一起。这三款产品都采用800MHzFSB、

90nm制造工艺、每核心1MB二级缓存、全部采用Socket775接口、

都支持硬件防病毒技术EDB和64位技术EM64T，除了PentiumD

820之外都支持节能省电技术EIST。

PentiumD8X5系列：

目前只有805(2.66GHz)一款产品，同样基于90nm制造工艺的

Smithfield核心，只不过前端总线降低到533MHzFSB，采用Socket

775接口、每核心1MB二级缓存、支持硬件防病毒技术EDB和64位

技术EM64T，但不支持节能省电技术EIST。

PentiumEE8XX系列：

目前只有840(3.2GHz)一款产品，同样基于90nm制造工艺的

Smithfield核心，采用800MHzFSB、每核心1MB二级缓存、Socket

775接口、支持硬件防病毒技术EDB、64位技术EM64T和节能省电

技术EIST。

PentiumD9X0系列：

目前有920(2.8GHz)、930(3.0GHz)、940(3.2GHz)和

950(3.4GHz)四款产品，都基于65nm制造工艺的Presler核心，实际

上就是将两个Pentium4处理器所采用的CedarMill核心封装在一起。

采用800MHzFSB、每核心2MB二级缓存、Socket775接口、支持

硬件防病毒技术EDB、64位技术EM64T、节能省电技术EIST以及虚

拟化技术IntelVT。

PentiumEE9XX系列：

目前有955(3.46GHz)和965(3.73GHz)两款产品，同样基于

65nm制造工艺的Presler核心，前端总线频率提升到1066MHzFSB，

每核心2MB二级缓存、Socket775接口、支持硬件防病毒技术EDB、

64位技术EM64T以及虚拟化技术IntelVT，但不支持节能省电技术

EIST。

PentiumD9X5系列：

按照Intel的产品路线图，即将推出PentiumD915(2.8GHz)和

925(3.0GHz)，同样基于65nm制造工艺的Presler核心，与Pentium

D9X0系列相比，除了都不支持虚拟化技术IntelVT以及PentiumD

915不支持节能省电技术EIST之外，其它的技术特性和参数都完全相

同。

值得注意的是，Intel的PentiumD和PentiumEE与AMD的双

核心处理器Athlon64X2和Athlon64FX系列相比，都是独立式二

级缓存，除了协调单元前者在CPU外部(依赖于主板)，而后者在CPU

内部(不依赖于主板)之外，本质上并无重大区别，相对来说都比较简单

----只需要为两个核心添加一个协调单元即可。所谓的“真假双核”纯

属无稽之谈，严格点看的话，这二者都不是真正意义上的完全的双核

心处理器，只不过都是双核心处理器中最简单的类型罢了。

需要注意的是，无论是PentiumD还是PentiumEE，由于都必

须依赖主板北桥芯片来负责两个核心之间的协调工作，因此必须要特

定的主板芯片组才能支持，目前有Intel的945P、945G、945PL、

945GZ、955X、975X以及其它芯片组厂商的双核心芯片组，例如ATI

RadeonXpress200(RC410)、ATIRadeonXpress(RXC410)、

nVIDIAnForce4SLIIE、nForce4SLIXE、nForce4SLIX16IE、

nForce4UltraIE等等。

按照Intel的规划，从2006年第三季度开始，PentiumD和

PentiumEE将逐渐被基于Core架构代号Conroe的双核心处理器所

取代。

二、CoreDuo

与PentiumD和PentiumEE所采用的基于独立缓存的松散型双

核心处理器耦合方案完全不同的是，2006年初发布的CoreDuo采用

的是基于共享缓存的紧密型双核心处理器耦合方案，其最重要的特征

是抛弃了两个核心分别具有独立的二极缓存的方案，改为采用与IBM

的多核心处理器类似的两个核心共享二级缓存方案。与独立的二级缓

存相比，共享的二级缓存具有如下优势：

1)二级缓存的全部资源可以被任何一个核心访问，当二级缓存的

数据更新之后，两个核心并不需要作缓存数据同步的工作，工作量相

对减少了，而且极大的降低了缓存数据延迟问题，这有利于处理器性

能的提升。

2)前两种类型的每个核心的二级缓存资源都是固定不变的，任何

一个核心都可以根据工作量的大小来决定占用多少二级缓存资源，利

用效率相对于独立的二级缓存得到了极大的提高。

3)有利于降低处理器的功耗。可以把两个核心分为“冷核”和

“热核”模式，在工作量较大时两个核心都全速运作，而在工作量较

小时则可以让“冷核”关闭，进入休眠模式，而继续运作的“热核”

则可以占有全部的二级缓存资源，相比之下独立式缓存就只剩下一半

的二级缓存资源可用了。

CoreDuo采用“SmartCache”共享缓存技术在两个核心之间作

协调。在CoreDuo处理器内部，两个核心通过SBR(ShareBus

Router，共享资源协调器)共享二级缓存资源，当其中一个核心运算完

毕后将结果存放到二级缓存中以后，另外一个核心就可以通过SBR读

取这些数据，不但有效解决了二级缓存资源争夺的问题，与前两种类

型相比也不必对缓存资源作频繁的同步化操作，而且比起Intel自己早

先采用的第一种类型需要通过主板北桥芯片迂回的方法相比，不但大

幅度降低了缓存数据的延迟，而且还不必占用前端总线资源。另外，

SBR还具有“BandwidthAdaptation”(带宽适应)功能，可以对两个

核心共享前端总线资源进行统一管理和协调，改善了两个核心共享前

端总线的效率，减少了不必要的延迟，而且有效避免了两个核心之间

的冲突。

SmartCache共享缓存技术确实是行之有效的双核心处理器的高

效解决方案，借助于SmartCache共享缓存技术CoreDuo也体现出

了强大的性能，这才是严格意义上的真正的双核心处理器。Smart

Cache共享缓存技术即将被应用到Intel今后所有的双核心处理器中，

例如即将发布的Merom核心笔记本处理器和Conroe核心的台式机处

理器都采用SmartCache共享缓存技术。

虽然共享的二级缓存具有极大的优势，但其技术要比独立的二级

缓存复杂得多，所以在X86架构个人处理器方面至今仍然只有Core

Duo才采用了这一方案。目前CoreDuo中用于台式机的主要是T系

列的T2300(1.66GHz)、T2400(1.83GHz)、T2500(2.0GHz)和

T2600(2.16GHz)，都基于65nm制造工艺的Yonah核心，采用

667MHzFSB、2MB共享式二级缓存、改良了的新版Socket478接

口(与以前台式机的Socket478并不兼容)、都支持硬件防病毒技术

EDB、节能省电技术EIST以及虚拟化技术IntelVT，但其最大的遗憾

是不支持64位技术，仅仅只是32位的处理器。目前与台式机Core

Duo搭配的主要是Intel945GT芯片组，当然，原用于笔记本的Intel

945GM、945PM、945GMS也能支持CoreDuo。

按照Intel的规划，从2006年第三季度开始，台式机CoreDuo

将逐渐采用基于Core架构的Conroe核心，改用Socket775接口，

主流型号的前端总线提高到1066MHzFSB，而ExtremeEdition加强

版则进一步提高到1333MHzFSB，并且共享式二级缓存提高到4MB;

只有部分低端型号才会继续采用800MHzFSB和2MB共享式二级缓

存。基于Core架构的Conroe核心CoreDuo将比现在所有的台式机

双核心处理器(包括Yonah核心CoreDuo、PentiumD、PentiumEE、

Athlon64X2和Athlon64FX)的性能有大幅度提升，而功耗则进一

步降低，确实值得期待。

Athlon64X2系列双核心CPU的核心类型

Manchester

这是AMD于2005年4月发布的在桌面平台上的第一款双核心处

理器的核心类型，是在Venice核心的基础上演变而来，基本上可以看

作是两个Venice核心耦合在一起，只不过协作程度比较紧密罢了，这

是基于独立缓存的紧密型耦合方案，其优点是技术简单，缺点是性能

仍然不够理想。Manchester核心采用90nm制造工艺，整合双通道

内存控制器，支持1000MHz的HyperTransprot总线，全部采用

Socket939接口。Manchester核心的两个内核都独立拥有512KB的

二级缓存，但与Intel的Smithfield核心和Presler核心的缓存数据同

步要依靠主板北桥芯片上的仲裁单元通过前端总线传输方式大为不同

的是，Manchester核心中两个内核的协作程度相当紧密，其缓存数据

同步是依靠CPU内置的SRI(SystemRequestInterface，系统请求接

口)控制，传输在CPU内部即可实现。这样一来，不但CPU资源占用

很小，而且不必占用内存总线资源，数据延迟也比Intel的Smithfield

核心和Presler核心大为减少，协作效率明显胜过这两种核心。不过，

由于Manchester核心仍然是两个内核的缓存相互独立，从架构上来

看也明显不如以Yonah核心为代表的Intel的共享缓存技术Smart

Cache。当然，共享缓存技术需要重新设计整个CPU架构，其难度要

比把两个核心简单地耦合在一起要困难得多。关于Manchester核心

的更多情况可以查看AMD双核心类型

Toledo

这是AMD于2005年4月在桌面平台上的新款高端双核心处理器

的核心类型，它和Manchester核心非常相似，差别在于二级缓存不

同。Toledo是在SanDiego核心的基础上演变而来，基本上可以看作

是两个Sandiego核心简单地耦合在一起，只不过协作程度比较紧密

罢了，这是基于独立缓存的紧密型耦合方案，其优点是技术简单，缺

点是性能仍然不够理想。Toledo核心采用90nm制造工艺，整合双通

道内存控制器，支持1000MHz的HyperTransprot总线，全部采用

Socket939接口。Toledo核心的两个内核都独立拥有1MB的二级缓

存，与Manchester核心相同的是，其缓存数据同步也是通过SRI在

CPU内部传输的。Toledo核心与Manchester核心相比，除了每个内

核的二级缓存增加到1MB之外，其它都完全相同，可以看作是

Manchester核心的高级版。

AMD双核心处理器

AMD推出的双核心处理器分别是双核心的Opteron系列和全新

的Athlon64X2系列处理器。其中Athlon64X2是用以抗衡Pentium

D和PentiumExtremeEdition的桌面双核心处理器系列。

AMD推出的Athlon64X2是由两个Athlon64处理器上采用的

Venice核心组合而成，每个核心拥有独立的512KB(1MB)L2缓存及

执行单元。除了多出一个核芯之外，从架构上相对于目前Athlon64

在架构上并没有任何重大的改变。

Athlon64X2(左侧)与普通Athlon64的对比

双核心Athlon64X2的大部分规格、功能与我们熟悉的Athlon

64架构没有任何区别，也就是说新推出的Athlon64X2双核心处理

器仍然支持1GHz规格的HyperTransport总线，并且内建了支持双通

道设置的DDR内存控制器。

与Intel双核心处理器不同的是，Athlon64X2的两个内核并不

需要经过MCH进行相互之间的协调。AMD在Athlon64X2双核心

处理器的内部提供了一个称为SystemRequestQueue(系统请求队列)

的技术，在工作的时候每一个核心都将其请求放在SRQ中，当获得资

源之后请求将会被送往相应的执行核心，也就是说所有的处理过程都

在CPU核心范围之内完成，并不需要借助外部设备。

对于双核心架构，AMD的做法是将两个核心整合在同一片硅晶内

核之中，而Intel的双核心处理方式则更像是简单的将两个核心做到一

起而已。与Intel的双核心架构相比，AMD双核心处理器系统不会在

两个核心之间存在传输瓶颈的问题。因此从这个方面来说，Athlon64

X2的架构要明显优于PentiumD架构。

虽然与Intel相比，AMD并不用担心Prescott核心这样的功耗和

发热大户，但是同样需要为双核心处理器考虑降低功耗的方式。为此

AMD并没有采用降低主频的办法，而是在其使用90nm工艺生产的

Athlon64X2处理器中采用了所谓的DualStressLiner应变硅技术，

与SOI技术配合使用，能够生产出性能更高、耗电更低的晶体管。

AMD推出的Athlon64X2处理器给用户带来最实惠的好处就是，

不需要更换平台就能使用新推出的双核心处理器，只要对老主板升级

一下BIOS就可以了，这与Intel双核心处理器必须更换新平台才能支

持的做法相比，升级双核心系统会节省不少费用。