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Intel和AMD双核心处理器的比较

作者:sixth 来源:赛迪论坛 添加时间:2006-5-26 12:44:28

一、Intel Jonah双核心处理器

Intel目前所面临的最大危机是桌面处理器,所以它总希望在现存的桌面处理器中寻找一块能作为Jonah处理器核心的处理器,但是在这些诸多的现有桌面处理器中竟然没有一块能胜任,要不性能低了,要么功耗太大,就连最新的Prescott 处理器也不例外。作为Intel最后的希望,就是这个由巴西人开发的新一代移动版处理器——Dothan 。

作为新一代移动处理器,Dothan核心的优越性能有目共睹,在2.4GHz频率下它可以轻松击败Prescott 3.4GHz,而此时它的发热量甚至不到Prescott的一半,具有极高的能效比。如果在一枚处理器中集成两枚这样的核心,强劲的性能可想而知。不过,同样因为Dothan在设计时并没有考虑双核心的扩展需要,而是专注于单个核心的高效性。但这已是唯一的最佳选择,Intel另无选择,只有重新为Dothan处理器设计一条高带宽、低延迟的内部总线来连接这两个核心。

另外,为了能与AMD的64位双核心AMD 64处理器竞争;同时Intel已明显地看到,在AMD的大力宣传下,64位时代已离我们不远了,不能再沿袭老路,一路固执地说不了,Intel还必须让Jonah可以支持EM64T扩张功能,执行64位x86指令,这就必须对现有的Dothan核心进行适应性改进。

在Intel的双核心Jonah处理器设计中,二级缓存设计也是有所争议的地方,一种方案是采用共享式结构,IBM的Power 4/5就是其中代表;另一种是独享式结构,SUN的UltraSPARC Ⅳ便采用这种设计。独享式设计的优点在于,如果处理器始终都在执行多任务,独享缓存可以获得更好的效能,因为两个核心可以随时获取缓存资源。但在单任务状态下(或者软件未对多核心优化家都知道,Opteron可以直接支持多),独享式结构反而会让处理核心可使用的缓存资源变少。

总的来说,共享式与独享式设计各有所长,谈不上孰优孰劣。不过,由于Dothan处理器已带有高达2MB的二级缓存,占用了大量的晶体管,如果让每个核心都占据2MB二级缓存,显然不切实际,我想如果采用独享式的话,完全可以将这2MB一分为二,每个核心各占1MB(如下图所示),但这样会比较大的影响处理器性能的发挥。但总的来说,笔者认为还是共享2MB更合理些,毕竟每时每刻双核心都处于工作的情况还是比较少见,特别是当前还没有特别针对双核心优化开发的软件的情况下。如果将来这种双核心同时运行的应用多了,再改进缓存占用方式也不迟。

另一主要考虑的重要方面就是处理器的功耗。虽说采用双核心比起单独依靠提高主频来说可以更好地控制区处理器功耗,但毕竟加多了一个处理器核心,还可能增加其它元件,所以总体来说,比起单核心来说功耗肯定会有较大提升的。

根据经验,芯片的功耗主要取决于内核设计、晶体管规模和工作频率三方面的因素。Jonah构建在Dothan基础上,优良的核心设计人所共知,因此,Jonah功耗的决定因素就是晶体管规模和工作频率。Dothan的晶体管规模达到空前的1亿4000万个,但是2MB二级缓存大约就占据了1亿晶体管,处理器核心实际上只占4000万个左右。如果Jonah保持2MB缓存的水平,只是增加一个核心,晶体管数也只增加了4000万个左右,可以被控制在较好的水平。

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