CPU晶片雙核技術

CPU晶片雙核技術及是基於單個半導體的一個處理器上擁有兩個一樣功能的處理器核心,是近年來先發展起來的一項技術。

基本介紹

  • 中文名:CPU晶片雙核技術
  • 關鍵:高頻CPU的功耗和發熱量
  • 背景:雙核處理器
  • 構架:AMD和Intel
一、高頻CPU的功耗和發熱量是關鍵,二、雙核技術背景,三、不同的構架,四、AMD和Intel不同的體系結構,

一、高頻CPU的功耗和發熱量是關鍵

現在的晶片都是在單晶矽大圓片上製成的,加上現生產工藝技術水平難免的,會給矽晶體帶來缺陷。現在半導體進入90納米以下的工藝,缺陷和雜質帶來的影響就更為普遍,電晶體的尺寸已經和某些缺陷或雜質的尺寸在一個量級,甚至電晶體尺寸更小。
一般來說,非致命的缺陷會造成電路性能下降,為彌補缺陷帶來的損失,就需要給電路更高的電壓和更大的電流,許多缺陷在降低電晶體性能的同時還會增加電晶體的功耗,以前CMOS數字電路的主要功耗是工作時的動態功耗,但到了90nm工藝以後,情況發生了很大變化,許多原來基本可以忽略不計的功耗因素現在都占據了較大的比重,例如電路互連損耗,泄漏損耗。其中,泄漏損耗的影響急劇增加。
這就是為什麼採用0.09微米工藝之後,各種處理器的發熱量和功耗還是一路呈攀升趨勢的原因,高頻的 Prescott處理器功耗將近100W,要知道,一個可以把焊錫快速融化的電烙鐵也不過50W左右,因此,高功耗和嚇人的發熱量成為CPU繼續向高頻挺進的一大障礙,當時就有很多人預言,4GHz的處理器誕生之後,大家將可以通過CPU散熱片來煮雞蛋。

二、雙核技術背景

雙核處理器是指在一個處理器上集成兩個運算核心,從而提高計算能力。“雙核”的概念最早是由IBM、HP、Sun等支持RISC架構的高端伺服器廠商提出的,不過由於RISC架構的伺服器價格高、套用面窄,沒有引起廣泛的注意。

三、不同的構架

最近逐漸熱起來的“雙核”概念,主要是指基於X86開放架構的雙核技術。在這方面,起領導地位的廠商主要有AMD和Intel兩家。其中,兩家的思路又有不同。AMD從一開始設計時就考慮到了對多核心的支持。所有組件都直接連線到CPU,消除系統架構方面的挑戰和瓶頸。兩個處理器核心直接連線到同一個核心上,核心之間以晶片速度通信,進一步降低了處理器之間的延遲。而Intel採用多個核心共享前端匯流排的方式。專家認為,AMD的架構對於更容易實現雙核以至多核,Intel的架構會遇到多個核心爭用匯流排資源的瓶頸問題。

四、AMD和Intel不同的體系結構

CPU晶片雙核技術
AMD和Intel的雙核技術在物理結構上也有很大不同之處。AMD將兩個核心做在一個Die(核心)上,通過直連架構連線起來,集成度更高。Intel則是採用兩個獨立的核心封裝在一起,因此有人將Intel的方案稱為“雙芯”,認為AMD的方案才是真正的“雙核”。 從用戶端的角度來看,AMD的方案能夠使雙核CPU的管腳、功耗等指標跟單核CPU保持一致,從單核升級到雙核,不需要更換電源、晶片組、散熱系統和主機板,只需要刷新BIOS軟體即可,這對於主機板廠商、計算機廠商和最終用戶的投資保護是非常有利的。客戶可以利用其現有的90納米基礎設施,通過BIOS更改移植到基於雙核心的系統。
計算機廠商可以輕鬆地提供同一硬體的單核心與雙核心版本,使那些既想提高性能又想保持IT環境穩定性的客戶能夠在不中斷業務的情況下升級到雙核心。在一個機架密度較高的環境中,通過在保持電源與基礎設施投資不變的情況下移植到雙核心,客戶的系統性能將得到巨大的提升。在同樣的系統占地空間上,通過使用雙核心處理器,客戶將獲得更高水平的計算能力和性能。

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