[工學]多核處理器的產(chǎn)生原因及現(xiàn)狀(專業(yè)版)
【正文】 其二級緩存高達16MB，每個核心都支持虛擬化技術，其虛擬化性能跟以往產(chǎn)品相比提高達50%。四、多核處理器的發(fā)展現(xiàn)狀 早在上世紀90年代末，就有眾多業(yè)界人士呼吁用CMP(單芯片多處理器)技術來替代復雜性較高的單線程CPU。但是它們的發(fā)展都遇到了難以逾越的障礙。晶體管的制造工藝以驚人的速度在發(fā)展，45nm工藝的微處理器已經(jīng)批量生產(chǎn)，芯片上集成的晶體管數(shù)目超過10億個。即：處理器功耗 ∝ 電流x 電壓2x 主頻 主頻 ∝ 電壓 則：處理器功耗 ∝ 主頻3如果通過提高主頻來提高處理器的性能，就會使處理器的功耗以指數(shù)(三次方)而非線性(一次方)的速度急劇上升，很快就會觸及所謂的“頻率的墻”(frequency wall)。假定計算機的其他子系統(tǒng)不存在瓶頸的話，那么影響計算機性能高低的核心部件就是處理器。二、多核處理器的出現(xiàn)是技術發(fā)展的必然 上世紀八九十年代以來，推動微處理器性能不斷提高的因素主要有兩個：半導體工藝技術的飛速進步和體系結構的不斷發(fā)展。多核處理器里單個核的速度較慢，處理器消耗較少的能量，產(chǎn)生較少的熱量。同時SMT中多個線程對共享資源的爭用也會影響其性能，而CMP對共享資源的爭用要少得多，因此當應用的線程級并行性較高時，CMP性能一般要優(yōu)于SMT。作為回應，7月24日，AMD也宣布對旗下的雙核Athlon64 X2處理器進行大降價。2006年11月，又推出面向服務器、工作站和高端個人電腦的至強(Xeon)5300和酷睿雙核和四核至尊版系列處理器。CMP相對SMT的最大優(yōu)勢還在于其模塊化設計的簡潔性。同時在面積上也同比縮小。由此可見，將來處理器發(fā)展的趨勢是：為了達到更高的性能，在采用相同微架構的情況下，可以增加處理器的內(nèi)核數(shù)量同時維持較低的主頻。一、為什么要發(fā)展多核為什么不能用單核的設計達到用戶對處理器性能不斷提高的要求呢？答案是功耗問題限制了單核處理器不斷提高性能的發(fā)展途徑。提高IPC可以通過提高指令執(zhí)行的并行度來實現(xiàn)，而提高并行度有兩種途
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