主流双核微处理器技术分析及性能对比

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1、主流双核微处理器技术分析及性能对比陈丰李宏量孙瑜杰摘要：台式机CPU技术发展到今天，双核心乃至多核心技术已经取代单纯的高频率大cache，成为处理器生产厂家用来吸引消费者眼球的全新杀手锏．本文对当前主流的台式机双核CPU所采用的技术架构进行全面的分析，力求对双核技术有一个清晰的诠释，并对市场上的双核处理器与传统单核处理器的性能进行对比．双核心处理器到底是怎么回事？其相对于单核心处理器又有什么优势？双核心处理器能带来多大的性能提升呢？多核技术究竟是革命性的创新还是华而不实的噱头，本文将进行探讨．一、引言　一直以来，处理器的频率就像夜空中最耀眼的星星，吸引着人们的目光。在90年代，频率对于处理器来

2、说简直就是性能的唯一标尺，摩尔定律也让处理器每一次频率的攀升得到了人们众多的喝彩。但是当处理器的频率进入了“G”时代后，频率对于处理器综合性能的影响力开始减弱。这点从近两年来处理器产品综合性能的比拼中就可以看出来。例如AMD的低频产品同样可以拥有其标称值性能，Intel用于迅驰平台的低频移动处理器也能够轻松击败其自家的高频产品。Intel和AMD之所以推出双核心处理器，最重要的原因是原有的普通单核心处理器的频率难于提升，性能没有质的飞跃,频率的攀升非但没能引起人们以往对于处理器频率的高度热情，反而在功耗散热、良品率以及成本的控制上给厂商带来了众多难题。。由于频率难于提升，Intel在发布3.8

3、GHz的产品以后只得宣布停止4GHz的产品计划；而AMD在实际频率超过2GHz以后也无法大幅度提升，3GHz成为了AMD无法逾越的一道坎。过高的发热量除了为夸张的散热器开拓市场外，并不受到消费者的普遍认可。处理器的高性能不应该以高功耗作为代价，至少，这样的高性能解决方案“胜之不武”。　　但是历史的脚步总是在前进的，技术进步、产品改造一天也不会停息。正是在这种情况下，为了寻找新的卖点，Intel和AMD都不约而同地祭起了双核心这面大旗。在高频产品有“吃力不讨好”嫌疑的情况下，双核/多核技术似乎是目前提升处理器性能的另一种解决方案。在这一点上，AMD与Intel的看法是不谋而合的。这对在市场上恶斗

4、了多年的老朋友对双核处理器的市场真可谓是“高度重视”，双方对双核产品的发布日期都是一改再改。老大哥Intel或许真的意识到了“首发”的魅力（想当年AMD首发桌面64位处理器的情景，确是赢得了不少的鲜花与掌声），果断地作出了提前发布其双核产品的决定．２００５年4月18日，INTEL公司举行了双核心处理器发布会．AMD公司也于当月晚些时候发布了其双核心微处理器产品和INTEL公司抗衡争夺市场．本文第二部分介绍PC机处理器发展的简要历史,双核心处理器出现的背景及双核心与HT超线程技术的对比.第三部分论述双核心技术的细节和架构．第四部分通过对比主流双核处理器和单核处理器性能,阐述双核技术的优势和双核心

5、处理器能带来的性能提升．一、对相关问题及技术的介绍2.1个人计算机CPU发展简介个人计算机的发展在最近20年几乎是是以令人炫目的高速度进行的．仅仅看离我们最近的一段时间，20世纪末21世纪初的这15年左右，．从1990年开始，电脑的发展可以说是一日千里，尤其是电脑的核心部件----中央处理器在莫尔定律的规则下发展高速，可以说是一个奇迹。15年前你有没有想过在线播放流媒体，实时的视频交流，绚丽的3D游戏，紧张刺激的电子竞技，同时运行多个大型软件？这在当时几乎是天方夜谭的事情，在如今都变成了现实。Intel的第一款CPU----4004，大约生产于1971年，集成2300个晶体管，工作电压12v，

6、具有640字节的内存寻址能力。由于发热量极低，工作时根本不需要散热器从1993年至今，CPU的频率提升了多少？1993年，Pentium60的主频为60MHz，而现在的Pentium4670的主频达到了3800MHz，整整提升了63倍。内存的容量也是，如今随便找一个入门级的电脑，其内存的容量都要超过当年电脑硬盘的容量。从CPU到内存，频率升高了，容量变大了，但是整机的性能有多大的提升？给大家举一个例子，1993年的时候，想要把一张CD压缩成MP3格式需要5个小时的时间，而如今只需要5分钟还有什么能说明CPU的发展速度呢？再给大家举一个例子，Intel于1971年生产的4004仅仅集成2300个

7、晶体管，而现在的PentiumExtremeEdition840集成了2．3亿个晶体管，晶体管的数量整整增长了10万倍。工作电压也由最一开始的12v一路直线下降到1．2v左右。2.2单核心处理器的功耗和发热量两大问题自戈登·摩尔在1965年提出每隔18～24个月单位面积的晶体管数量倍增的摩尔定律之后，每一次的处理器研发，都凭借着每两～三年一次的制程提升，得以在一定的晶圆面积下，用更多的晶体管来设计