電腦CPU雙核有什么優(yōu)勢(shì)
電腦CPU雙核有什么優(yōu)勢(shì)
大家買(mǎi)電腦都要買(mǎi)雙核的，但是你知道電腦CPU 雙核究竟好在哪里嗎?不知道的話跟著學(xué)習(xí)啦小編一起來(lái)學(xué)習(xí)電腦CPU 雙核。
電腦CPU 雙核究竟好在哪里
要買(mǎi)雙核電腦，首先要了解雙核。
請(qǐng)看Intel和AMD各自的雙核，我們重點(diǎn)是學(xué)習(xí)它們的區(qū)別，只有在了解之后才能知道，選哪一個(gè)更好，或者更有性?xún)r(jià)比。
要指正的是，intel和AMD的緩存的用處是不一樣的，并不能直接相比，轉(zhuǎn)貼中關(guān)于緩存的說(shuō)法是錯(cuò)的。
AMD L1緩存與L2緩存和INTEL L1緩存L2緩存大小無(wú)可比性，大家可不要亂來(lái)比。INTEL的 L1 緩存是數(shù)據(jù)代碼指令追存緩存，而AMD L1緩存是實(shí)數(shù)據(jù)讀寫(xiě)緩存。INTERL L1緩存里(電腦自動(dòng)關(guān)機(jī))存著數(shù)據(jù)在L2緩存里(電腦自動(dòng)關(guān)機(jī))的地址，L1 緩并不存有實(shí)際數(shù)據(jù)，所以大家看到INTEL CPU的 L1 緩存都比較小。
相反AMD L1緩存里(電腦自動(dòng)關(guān)機(jī))則存實(shí)際數(shù)據(jù)，當(dāng)L1 緩存滿了時(shí),再把數(shù)據(jù)存到L2 緩存，所以大家看到AMD CPU的L1緩存都比較大，為128K。
因?yàn)長(zhǎng)1緩存比L2緩存的延遲速度更小，所以在緩存上，AMD CPU 比 INTEL CPU的效率更高。
而說(shuō)起L2緩存的大小，我們強(qiáng)調(diào) INTEL CPU的L2緩存超大，不過(guò)L2緩存其實(shí)在一般使用中并沒(méi)起到什么作用，反而倒浪費(fèi)了消費(fèi)者錢(qián)。
CPU處理數(shù)據(jù)概率
CPU使用0-128K緩存的概率是80%
CPU使用128-256K緩存的概率是10%
CPU使用256-512K緩存的概率是5%
CPU使用512-1M緩存的概率是3%
CPU使用更大緩存的概率是2%
所以說(shuō)太大的緩存并不是很有用。
AMD和Intel的內(nèi)存控制的架構(gòu)都不一樣，僅僅用幾個(gè)數(shù)據(jù)根本無(wú)法反映出實(shí)際情況，實(shí)際上是AMD的架構(gòu)更不存在瓶頸，Intel的共享FSB架構(gòu)需要和其它硬件設(shè)備爭(zhēng)奪帶寬，延遲也大，大L2的目的也正是為了降低FSB瓶頸的影響。
雙核處理器可以說(shuō)是CPU領(lǐng)域最大的亮點(diǎn)。畢竟X86處理器發(fā)展到了今天，在傳統(tǒng)的通過(guò)增加分支預(yù)測(cè)單元、緩存的容量、提升頻率來(lái)增加性能之路似乎已經(jīng)難以行通了。因此，當(dāng)單核處理器似乎走到盡頭之際， Intel、AMD都不約而同地推出了自家的雙核處理器解決方案：Pentium D、Athlon 64 X2!
所謂雙核處理器，簡(jiǎn)單地說(shuō)就是在一塊CPU基板上集成兩(電腦沒(méi)聲音)個(gè)處理器核心，并通過(guò)并行總線將各處理器核心連接起來(lái)。雙核其實(shí)并不是一個(gè)全新概念，而只是CMP(Chip Multi Processors，單芯片多處理器)中最基本、最簡(jiǎn)單、最容易實(shí)現(xiàn)的一種類(lèi)型。
一、處理器協(xié)作機(jī)制
AMD Athlon 64 X2
Athlon 64 X2其實(shí)是由Athlon 64演變而來(lái)的，具有兩(電腦沒(méi)聲音)個(gè)Athlon 64核心，采用了獨(dú)立緩存的設(shè)計(jì)，兩(電腦沒(méi)聲音)顆核心同時(shí)擁有各自獨(dú)立的緩存資源，而且通過(guò)“System Request Interface”(系統(tǒng)請(qǐng)求接口，簡(jiǎn)稱(chēng)SRI)使Athlon 64 X2兩(電腦沒(méi)聲音)個(gè)核心的協(xié)作更加緊密。SRI單元擁有連接到兩(電腦沒(méi)聲音)個(gè)二級(jí)緩存的高速總線，如果兩(電腦沒(méi)聲音)個(gè)核心的緩存數(shù)據(jù)需要同步，只需通過(guò)SRI單元完成即可。這樣子的設(shè)計(jì)不但可以使CPU的資源開(kāi)銷(xiāo)變小，而且有效的利用了內(nèi)存總線資源，不必占用內(nèi)存總線資源。
Pentium D
與Athlon 64 X2一樣，Pentium D兩(電腦沒(méi)聲音)個(gè)核心的二級(jí)高速緩存是相互隔絕的，不過(guò)并沒(méi)有專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)協(xié)作的接口，而只是在前端總線部分簡(jiǎn)單的合并在一起，這種設(shè)計(jì)的不足之處就在于需要消耗大量的CPU周期。即當(dāng)一個(gè)核心的緩存數(shù)據(jù)更改之后，必須將數(shù)據(jù)通過(guò)前端總線發(fā)送到北橋芯片，接著再由北橋芯片發(fā)往內(nèi)存，而另外一個(gè)核心再通過(guò)北橋讀取該數(shù)據(jù)，也就是說(shuō)，Pentium D并不能像Athlon 64 X2一樣，在CPU內(nèi)部進(jìn)行數(shù)據(jù)同步，而是需要通過(guò)訪問(wèn)內(nèi)存來(lái)進(jìn)行同步，這樣子就比Athlon 64 X2多消耗了一些時(shí)間。
二、二級(jí)緩存對(duì)比
二級(jí)緩存對(duì)于CPU的處理能力影響不小，這一點(diǎn)可以從同一家公司的產(chǎn)品線上的高低端產(chǎn)品當(dāng)中明顯的體現(xiàn)出來(lái)。二級(jí)緩存做為一個(gè)數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)，其大小具有相當(dāng)重大的意義，越大的緩存也就意味著所能容納的數(shù)據(jù)量越多，這就大大地減輕了由于總線與內(nèi)存的速度無(wú)法配合CPU的處理速度，而浪費(fèi)了CPU的資源。在
事實(shí)上也證明了，較大的高速緩存意味著可以一次交換更多的可用數(shù)據(jù)，而且還可以大大降低高速緩存失誤情況的出現(xiàn)，以及加快數(shù)據(jù)的訪問(wèn)速度，使整體的性能更高。
就目前而言，AMD的CPU在二級(jí)高速緩存的設(shè)計(jì)上，由于制造工藝的原因，還是比較小，高端的最高也只達(dá)到2M，不少中低端產(chǎn)品只有512K，這對(duì)于數(shù)據(jù)的處理多多少少會(huì)帶來(lái)一些不良的影響，特別是處理的數(shù)據(jù)量較大的時(shí)候。Intel則相反，在這方面比較重視，如Pentium D核心內(nèi)部便集成了2M的二級(jí)高速緩存，這在處理數(shù)據(jù)的時(shí)候具有較大的優(yōu)勢(shì)，在高端產(chǎn)品中，甚至集成4M的二級(jí)高速緩存，可以說(shuō)是AMD的N倍。在一些實(shí)際測(cè)試所得出來(lái)的數(shù)據(jù)也表明，二級(jí)緩存較大的Intel分?jǐn)?shù)要高于二級(jí)緩存較小的AMD不少。
三、內(nèi)存架構(gòu)對(duì)比
由Athlon 64開(kāi)始，AMD便開(kāi)始采用將內(nèi)存控制器集成于CPU內(nèi)核當(dāng)中的設(shè)計(jì)，這種設(shè)計(jì)的好處在于，可以縮短CPU與內(nèi)存之間的數(shù)據(jù)交換周期，以前都是采用內(nèi)存控制器集成于北橋芯片組的設(shè)計(jì)，改成集成于CPU核心當(dāng)中，這樣一來(lái)CPU無(wú)需通過(guò)北橋，直接可以對(duì)內(nèi)存進(jìn)行訪問(wèn)操作，在有效的提高了處理效率的同時(shí)，還減輕了北橋芯片的設(shè)計(jì)難度，使主板廠商節(jié)約了成本。不過(guò)這種設(shè)計(jì)在提高了性能的同時(shí)，也帶來(lái)了一些麻煩，一個(gè)是兼容性問(wèn)題，由于內(nèi)存控制器集成于核心之內(nèi)，不像內(nèi)置于北橋芯片內(nèi)部，兼容性較差，這就給用戶(hù)在選購(gòu)內(nèi)存的時(shí)候帶來(lái)一些不必要的麻煩。
除了內(nèi)存兼容性較差之外，由于采用核心集成內(nèi)存控制器的緣故，對(duì)于內(nèi)存種類(lèi)的選擇也有著很大的制約。就現(xiàn)在的內(nèi)存市場(chǎng)上來(lái)看，很明顯已經(jīng)像DDR2代過(guò)渡，而到目前為止Athlon 64所集成的還只是DDR內(nèi)存控制器，換句話說(shuō)，現(xiàn)有的Athlon 64不支持DDR2，這不僅對(duì)性能起到了制約，對(duì)用戶(hù)選擇上了造成了局限性。而Intel的CPU卻并不會(huì)有這樣子的麻煩，只需要北橋集成了相應(yīng)的內(nèi)存控制器，就可以輕松的選擇使用哪種內(nèi)存，靈活性增強(qiáng)了不少。
還有一個(gè)問(wèn)題，如若用戶(hù)采用集成顯卡時(shí)，AMD的這種設(shè)計(jì)會(huì)影響到集成顯卡性能的發(fā)揮。目前集成顯卡主要是通過(guò)動(dòng)態(tài)分配內(nèi)存做為顯存，當(dāng)采用AMD平臺(tái)時(shí)，集成在北橋芯片當(dāng)中的顯卡核心需要通過(guò)CPU才能夠?qū)?nèi)存操作，相比直接對(duì)內(nèi)存進(jìn)行操作，延遲要長(zhǎng)許多。
四、平臺(tái)帶寬對(duì)比
隨著主流的雙核處理器的到來(lái)，以及945、955系列主板的支持，Intel的前端總線將提升到1066Mhz，配合上最新的DDR2 667內(nèi)存，將I/O帶寬進(jìn)一步提升到8.5GB/S，內(nèi)存帶寬也達(dá)到了10.66GB/S，相比AMD目前的8.0GB/S(I/O帶寬)、6.4GB/S(內(nèi)存帶寬)來(lái)說(shuō)，Intel的要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高出，在總體性能上要突出一些。
五、功耗對(duì)比
在功耗方面，Intel依然比較AMD的要稍為高一些，不過(guò)，近期的已經(jīng)有所好轉(zhuǎn)了。Intel自推出了Prescott核心，由于采用0.09微米制程、集成了更多的L2緩存，晶體管更加的細(xì)薄，從而導(dǎo)致漏電現(xiàn)象的出現(xiàn)，也就增加了漏電功耗，更多的晶體管數(shù)量帶來(lái)了功耗及熱量的上升。為了改進(jìn)Prescott核心處理器的功耗和發(fā)熱量的問(wèn)題，Intel便將以前應(yīng)用于移動(dòng)處理器上的EIST(Enhanced Intel Speedstep Technolog)移植到目前的主流Prescott核心CPU上，以保證有效的控制降低功耗及發(fā)熱量。
而AMD方面則加入了Cool‘n’Quiet技術(shù)，以降低CPU自身的功耗，其工作原理與Intel的SpeedStep動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)技術(shù)相似，都是通過(guò)調(diào)節(jié)倍頻等等來(lái)實(shí)現(xiàn)降低功耗的效果。
實(shí)際上，Intel的CPU功率之所以目前會(huì)高于AMD，其主要的原因在于其內(nèi)部集成的晶體管遠(yuǎn)遠(yuǎn)要比AMD的CPU多得多，再加上工作頻率上也要比AMD的CPU高出不少，這才會(huì)變得功率較大。不過(guò)在即將來(lái)臨的Intel新一代CPU架構(gòu)Conroe，這個(gè)問(wèn)題將會(huì)得到有效的解決。其實(shí)Conroe是由目前的Pentium M架構(gòu)變化而來(lái)的，它延續(xù)了Pentium M的絕大多數(shù)優(yōu)點(diǎn)，如功耗更加低，在主頻較低的情況下已然能夠獲得較好的性能等等這些。可以看出，未來(lái)Intel將把移動(dòng)平臺(tái)上的Conroe移植到桌面平臺(tái)上來(lái)，取得統(tǒng)一。
六、流水線對(duì)比
自踏入P4時(shí)代以來(lái)，Intel的CPU內(nèi)部的流水線級(jí)要比AMD的高出一些。以前的Northwood和Willamette核心的流水線為20級(jí)，相對(duì)于當(dāng)時(shí)的PIII或者Athlon XP的10級(jí)左右的流水線來(lái)說(shuō)，增長(zhǎng)了幾乎一倍。而目前市場(chǎng)上采用Proscott核心CPU流水線為31級(jí)。很多人會(huì)有疑問(wèn)，為何要加長(zhǎng)流水線呢其實(shí)流水線的長(zhǎng)短對(duì)于主頻影響還是相當(dāng)大的。流水線越長(zhǎng)，頻率提升潛力越大，若一旦分支預(yù)測(cè)失敗或者緩存不中的話，所耽誤的延遲時(shí)間越長(zhǎng)，為此在Netburst架構(gòu)中，Intel將8級(jí)指令獲取/解碼的流水線分離出來(lái)，而Proscott核心有兩(電腦沒(méi)聲音)個(gè)這樣的8級(jí)流水線，因此嚴(yán)格說(shuō)起來(lái)，Northwood和Willamette核心有28級(jí)流水線，而Proscott有39級(jí)流水線，是現(xiàn)在Athlon 64(K8)架構(gòu)流水線的兩(電腦沒(méi)聲音)倍。
相信不少人都知道較長(zhǎng)流水線不足之處，不過(guò)，是否有了解過(guò)較長(zhǎng)流水線的優(yōu)勢(shì)呢在NetBurst流水線內(nèi)部功能中，每時(shí)鐘周期能夠處理三個(gè)操作數(shù)。這和K7/K8是相同的。理論上，NetBurst架構(gòu)每時(shí)鐘執(zhí)行3指令乘以時(shí)鐘速度，便是最后的性能，由此可見(jiàn)頻率至上論有其理論基礎(chǔ)。以此為準(zhǔn)來(lái)計(jì)算性能的話，則K8也非NetBurst對(duì)手。不過(guò)影響性能的因素有很多，最主要的就是分支預(yù)測(cè)失敗、緩存不中、指令相關(guān)性三個(gè)方面。
這三個(gè)方面的問(wèn)題每個(gè)CPU都會(huì)遇到，只是各種解決方法及效果存在著差異而已。而NetBurst天生的長(zhǎng)流水線既是它的最大優(yōu)勢(shì)，也是它的最大劣勢(shì)。如果一旦發(fā)生分支預(yù)測(cè)失敗或者緩存不中的情況，Prescott核心就會(huì)有39個(gè)周期的延遲。這要比其他的架構(gòu)延遲時(shí)間多得多。不過(guò)由于其工作主頻較高，加上較大容量的二級(jí)高速緩存在一定程度上彌補(bǔ)了NetBurst架構(gòu)的不足之處。
不過(guò)流水線的問(wèn)題在Intel的新一代CPU架構(gòu)Conroe得到了較好的解決，這樣子以來(lái)，大容量的高速緩存，以及較低的流水線，配合雙核心設(shè)計(jì)，使得未來(lái)的Intel CPU性能更加優(yōu)異。
AMD認(rèn)為，自己的雙核Opteron和Athlon-64 X2才符合真正意義上的雙核處理器準(zhǔn)則，并隱晦地表示Intel雙核處理器只是“雙芯”，暗示其為“偽雙核”，聲稱(chēng)自己的才是“真雙核”，真假雙核在外界引起了爭(zhēng)議，也為消費(fèi)者的選擇帶來(lái)了不便。
AMD認(rèn)為，它的雙核之所以是“真雙核”，就在于它并不只是簡(jiǎn)單地將兩(電腦沒(méi)聲音)個(gè)處理器核心集成在一個(gè)硅晶片(或稱(chēng)DIE)上，與單核相比，它增添了“系統(tǒng)請(qǐng)求接口”(System Request Interface，SRI)和“交叉開(kāi)關(guān)”(Crossbar Switch)。它們的作用據(jù)AMD方面介紹應(yīng)是對(duì)兩(電腦沒(méi)聲音)個(gè)核心的任務(wù)進(jìn)行仲裁、及實(shí)現(xiàn)核與核之間的通信。它們與集成的內(nèi)存控制器和HyperTransport總線配合，可讓每個(gè)核心都有獨(dú)享的I/O帶寬、避免資源爭(zhēng)搶?zhuān)瑢?shí)現(xiàn)更小的內(nèi)存延遲，并提供了更大的擴(kuò)展空間，讓雙核能輕易擴(kuò)展成為多核。
與自己的“真雙核”相對(duì)應(yīng)，AMD把英特爾已發(fā)布的雙核處理器——奔騰至尊版和奔騰D處理器采用的雙核架構(gòu)稱(chēng)之為“雙芯”。AMD稱(chēng)，它們只是將兩(電腦沒(méi)聲音)個(gè)完整的處理器核心簡(jiǎn)單集成在一起，并連接到同一條帶寬有限的前端總線上，這種架構(gòu)必然會(huì)導(dǎo)致它們的兩(電腦沒(méi)聲音)個(gè)核心爭(zhēng)搶總線資源、從而影響性能，而且在英特爾這種雙核架構(gòu)上很難添加更多處理器核心。
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