四核處理器 - 一個處理器上擁有四個一樣功能的處理器核心
四核處理器即是基于單個半導(dǎo)體的一個處理器上擁有四個一樣功能的處理器核心。換句話說,將四個物理處理器核心整合入一個核中。企業(yè)IT管理者們也一直堅持尋求增進性能而不用提高實際硬件復(fù)蓋區(qū)的方法。多核處理器解決方案針對這些需求,提供更強的性能而不需要增大能量或?qū)嶋H空間。
基本含義
四核CPU實際上是將兩個Conroe雙核處理器封裝在一起,英特爾可以借此提高處理器成品率,因為如果四核處理器中如果有任何一個缺陷,都能夠讓整個處理器報廢。Core 2 Extreme QX6700在WindowsXP系統(tǒng)下被視作四顆CPU,但是分屬兩組核心的兩顆4MB的二級緩存并不能夠直接互訪,影響執(zhí)行效率。Core 2 Extreme QX6700功耗130W,在多任務(wù)及多媒體應(yīng)用中性能提升顯著,但是尚缺乏足夠的應(yīng)用軟件支持。
四核處理器是企業(yè)內(nèi)服務(wù)器的理想選擇,因為大多數(shù)數(shù)據(jù)中心內(nèi)都是多線程軟件,四核可以充分發(fā)揮其優(yōu)勢。四核為同時運行多種任務(wù)、創(chuàng)建數(shù)字內(nèi)容提供了很好的性能保障,但除了游戲機、高端模型機,桌面電腦幾乎不需要四核。無論是Intel還是AMD都已經(jīng)對筆記本電腦發(fā)布了四核處理器。然而調(diào)查發(fā)現(xiàn),筆記本用戶更期待的是更大容量的電池和低功耗而不是多核。由于虛擬化已經(jīng)越來越重要并且得到更多的應(yīng)用,因而需要四核來支持運行一個系統(tǒng)上的多負(fù)載或者一個服務(wù)器上的多重應(yīng)用和多個操作系統(tǒng)。由于四核的存在一個服務(wù)器上得以有更多的核,從而減少了數(shù)據(jù)中心所需要的服務(wù)器數(shù)量。
四核優(yōu)勢
特點
四核Clovertown核心處理器同樣采用酷睿微體系架構(gòu),可以把Clovertown核心簡單理解成為兩個Woodcrest雙核心的結(jié)合,采用這種架構(gòu)具體優(yōu)勢表現(xiàn)在:服務(wù)器可以更快速、更低的功耗運行,創(chuàng)新技術(shù)可以保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運行,同時還可以為企業(yè)節(jié)省大筆開支。根據(jù)英特爾的資料顯示:Core微架構(gòu)擁有雙核心、64bit指令集、4發(fā)射的超標(biāo)量體系結(jié)構(gòu)和亂序執(zhí)行機制等技術(shù),支持36bit的物理尋址和48bit的虛擬內(nèi)存尋址,支持包括SSE4在內(nèi)的Intel所有擴展指令集。
Core微架構(gòu)的每個內(nèi)核擁有32KB的一級指令緩存、32KB的雙端口一級數(shù)據(jù)緩存,2個內(nèi)核共同擁有4MB共享式二級緩存。而在將來,英特爾很可能會對Core進行改良,以支持多核處理器的快速發(fā)展。在技術(shù)方面有如下幾點提升:英特爾寬位動態(tài)執(zhí)行技術(shù)、英特爾高級智能高速緩存、英特爾智能內(nèi)存訪問、英特爾智能功率管理技術(shù)。通過這些技術(shù)可以讓四核處理器的性能大幅提升。官方提供的Sunguard軟件模擬測試中,雙核平臺5120處理器用了22.83秒,升級到四核后,新平臺完成該項測試僅花了14.33秒。四核處理器完成用時僅15秒,雙核處理器用時為23秒,處理方面時間快了8秒,性能提高53%,Clovertown處理器在性能再次得到了證明。
低功耗
一般來說,核心越多功耗也就越多的說法是正確的。首先四核處理器需要集成更多的晶體管數(shù)量,傳統(tǒng)90納米制成的Prescott核心晶體管總數(shù)是1億2500萬個,最新的Woodcrest雙核心處理器晶體管規(guī)模將突破3億個,顯然傳統(tǒng)的90納米制成是無法滿足四核所需要的晶體管數(shù)量的,因此Intel新一代的四核處理器必須采用65納米制成生產(chǎn)。
除此之外,采用90納米制程的處理器泄漏電流現(xiàn)象嚴(yán)重,這直接導(dǎo)致了處理器的功耗過高,所謂泄漏電流也就是指晶體管不管導(dǎo)通還是截止 - 開關(guān),均有電流流動。要想減少電流的流失,就必須提高電子遷移率,或者減少泄漏電流通道等泄漏電流降低技術(shù)的生產(chǎn)線,這些必須要借助65nm技術(shù)才能完成。不僅如此,Intel在新一代的處理器中都內(nèi)建省電機制,也就是SpeedStep技術(shù),在專業(yè)產(chǎn)品中加上DBS(Demand-Based Switching,依需求切換)技術(shù)。總體來看CPU省電的功能也是用類似的方式運作,這需要主板BIOS與操作系統(tǒng)及處理器驅(qū)動程序的支持。驅(qū)動程序會監(jiān)督系統(tǒng)工作的負(fù)載情況,當(dāng)工作需求低時,處理器會自動降低核心頻率與作業(yè)電壓,當(dāng)操作系統(tǒng)需要更多效能時,頻率就會增加。英特爾的提供SpeedStep技術(shù)只有二個頻率等級:最大與SpeedStep速度。
與雙核心系統(tǒng)相比,四核計算機在高負(fù)載情況下的耗電與熱度要略高一些,但在正常情況下大多數(shù)四核處理器的功耗要低于雙核處理器的功耗,并且獲得較高的性能提升。舉一個例子:同樣為1.86GHz主頻的三顆至強處理器,分別是雙核Xeon5120功耗65瓦特、四核E5320功耗80瓦特、L5320功耗是50瓦特,相比較來看四核系統(tǒng)溫度與耗電會增加15~20%,同時工作負(fù)載的處理時間減少15~40%,當(dāng)需求減少后,計算機可以更快返回低耗電模式,此狀態(tài)下的耗電只比雙核心多出一些,而雙核心會在較高耗電狀態(tài)下保持較長的時間。如果是長期使用四核處理器將為用戶節(jié)約更多的電能。
Intel虛擬化技術(shù) - Intel Virtualization Technology是Intel所設(shè)計和制造硅芯片技術(shù)的頂級元素之一,其中提供嶄新且進一步增強的計算機運算技術(shù),可以為家庭用戶、商業(yè)用戶以及信息管理人員實現(xiàn)更多的優(yōu)勢。
在市場上用戶可以使用到的技術(shù)包括:Intel超線程 - HT技術(shù)和Intel EMT64位擴展技術(shù);在今后按照規(guī)劃Intel還將推出主動管理技術(shù) - Intel Active Management Technology以及LaGrande技術(shù) - 將著重于系統(tǒng)管理以及安全性。
Intel虛擬化技術(shù)的優(yōu)勢是,可以在同一平臺的獨立數(shù)據(jù)分割上,執(zhí)行多個操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序。有了虛擬化技術(shù),同一部計算機就可以有多個“虛擬”系統(tǒng)的分身功能。同時虛擬化技術(shù)全面地增強了Intel平臺功能,讓以軟件為基礎(chǔ)的解決方案在穩(wěn)定性和執(zhí)行效能方面,都能顯著提升。
應(yīng)用
任何一種新技術(shù)的出現(xiàn)都會給市場帶來新的發(fā)展機遇,而英特爾四核技術(shù)的發(fā)布標(biāo)志著四核時代的全面來臨,給服務(wù)器市場帶來重大的改觀與變化。
對四核而言,最大的改觀就是四核處理器將四個獨立的處理器集成在一個芯片上,允許芯片同步處理四項不同的任務(wù),從而大幅提升處理器的計算能力,以及由此帶來的應(yīng)用整合的便利與管理成本的降低。四核服務(wù)器有以下幾大優(yōu)勢:
其一,四核帶來更大的性能改善。跟單核比,四核有了50%以上的性能提升,同時在XEN虛擬軟件的配合下,四核系統(tǒng)又將有2倍以上的性能提升,提高了計算性能和計算密度,也就是說四核CPU中的一個核的性能比以往一個單核處理器的性能還要高。
其二,大為降低能耗。隨著對服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)創(chuàng)新和優(yōu)化設(shè)計、電源功耗、散熱體系設(shè)計、智能管理等方面的改善,全方位降低用戶后期運營成本,總體使用成本至少比雙核下降30%,用更少的資源獲得更大的回報。
其三,系統(tǒng)基本能做到兼容。從雙核到四核,并不是系統(tǒng)遷移過程,它們之間能兼容并蓄。因為四核與雙核采用相同的平臺,有穩(wěn)定的延續(xù)性,除了CPU變動外,雙核平臺下的軟硬件仍然可以繼續(xù)使用,這就減少用戶更換服務(wù)器的成本;其四,推動應(yīng)用的整合。四核產(chǎn)品的高效,能有效簡化客戶現(xiàn)有IT結(jié)構(gòu)與推動應(yīng)用整合,“多路四核+虛擬化”解決方案將使以前數(shù)據(jù)和系統(tǒng)的各自為政、數(shù)據(jù)孤立、系統(tǒng)單獨管理的問題將不存在,另外,規(guī)模膨脹帶來的配電、散熱等硬件問題和各種軟件問題所引發(fā)的宕機現(xiàn)象,也將日益減少。
政府機關(guān)、高等院校、科研機構(gòu)、石油、天氣預(yù)報、IDC、電信、證券等大規(guī)模應(yīng)用單位將是四核服務(wù)器的主要市場,能更出色地發(fā)揮其高運算性能、高集成度的特點與作用。
更高的能效
利用增強的AMD PowerNow!?技術(shù)和創(chuàng)新的CoolCore?技術(shù),AMD四核皓龍?zhí)幚砥鞒蔀锳MD生產(chǎn)的能效最高的服務(wù)器CPU。通過降低您的IT基礎(chǔ)設(shè)施能耗,這些創(chuàng)新降低了總體擁有成本 - TCO、數(shù)據(jù)中心電力需求以及冷卻成本。
最優(yōu)虛擬化
基于直連架構(gòu)的AMD四核皓龍?zhí)幚砥髦С謽I(yè)內(nèi)領(lǐng)先的虛擬化平臺效率。AMD四核皓龍?zhí)幚砥鳛锳MD Virtualization ? - AMD-V?技術(shù)提供了新的特性——快速虛擬化索引,從而能夠增強虛擬化應(yīng)用的性能,提高虛擬機之間的切換效率,客戶因此能夠運行更多的虛擬機,每個系統(tǒng)上能容納更多的用戶,從而使虛擬化的整合和節(jié)能優(yōu)勢最大化。
投資保護
利用AMD的通用核心戰(zhàn)略和統(tǒng)一接口技術(shù),AMD四核皓龍?zhí)幚砥髦荚谧钚〕潭鹊馗淖兡能浖蛿?shù)據(jù)中心基礎(chǔ)架構(gòu),從而保護您的IT投資,簡化IT管理。AMD計劃實施穩(wěn)定一致的路線圖和時間合理的遷移,幫助您降低IT總體擁有成本。
出色的性能
AMD四核皓龍?zhí)幚砥魈峁┳罴训亩嗑€程應(yīng)用性能。從真四核設(shè)計(一個晶片上具有四個核心以更高效地共享數(shù)據(jù))開始,又增加了增強的緩存結(jié)構(gòu)和集成的內(nèi)存控制器,以保持多線程應(yīng)用的處理能力。AMD四核皓龍?zhí)幚砥魈峁┳吭降奶幚砟芰?,還能夠提升每瓦性能,在維持成本的同時提高了IT響應(yīng)性。AMD皓龍?zhí)幚砥饕孕袠I(yè)領(lǐng)先的性能和每瓦性能簡化了您的IT管理,在現(xiàn)在和將來都一如既往地支持穩(wěn)定、長期的解決方案。
區(qū)別
雙核四核
四核里面是由兩個雙核組成,每個雙核是共享4M的L2的。
從理論上去看,在兩者均未達到滿載的時候,成績應(yīng)該相差不大。而雙方都同時達到滿載時,四核的成績應(yīng)該比雙核好上一倍。
物理四核相對于物理雙核提升的幅度最大值為80%左右,超線程四核相對于物理雙核提升的最大幅度為40%左右,兩者的提升幅度相差約為一倍。
三核四核
三核心處理器的緩存優(yōu)勢更明顯。雖然損失了一個核心,但共享的三級緩存并未受到影響,只是原先由四個核心分享,變成了三個,因此每個核心可以訪問的三級緩存容量可以在系統(tǒng)滿載的時候增多8.33%,有利于提高對緩存敏感的程序的性能。另外,四核心處理器的普及率還相當(dāng)?shù)?- 據(jù)Mercury Research統(tǒng)計,2007年第二季度出貨的桌面處理器中只有不到2%是四核心,應(yīng)用程序?qū)Χ嗪诵牡膬?yōu)化也嚴(yán)重不足,而且三核心架構(gòu)并不陌生,Xbox 360主機里就是三核心的IBM PowerPC。
