基本含義
四核CPU實際上是将兩個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,影響執行效率。Core 2 Extreme QX6700功耗130W,在多任務及多媒體應用中性能提升顯着,但是尚缺乏足夠的應用軟件支持。
四核處理器是企業内服務器的理想選擇,因為大多數數據中心内都是多線程軟件,四核可以充分發揮其優勢。四核為同時運行多種任務、創建數字内容提供了很好的性能保障,但除了遊戲機、高端模型機,桌面電腦幾乎不需要四核。無論是Intel還是AMD都已經對筆記本電腦發布了四核處理器。然而調查發現,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。由于虛拟化已經越來越重要并且得到更多的應用,因而需要四核來支持運行一個系統上的多負載或者一個服務器上的多重應用和多個操作系統。由于四核的存在一個服務器上得以有更多的核,從而減少了數據中心所需要的服務器數量。
四核優勢
特點
四核Clovertown核心處理器同樣采用酷睿微體系架構,可以把Clovertown核心簡單理解成為兩個Woodcrest雙核心的結合,采用這種架構具體優勢表現在:服務器可以更快速、更低的功耗運行,創新技術可以保證系統安全穩定的運行,同時還可以為企業節省大筆開支。根據英特爾的資料顯示:Core微架構擁有雙核心、64bIT指令集、4發射的超标量體系結構和亂序執行機制等技術,支持36bit的物理尋址和48bit的虛拟内存尋址,支持包括SSE4在内的Intel所有擴展指令集。
Core微架構的每個内核擁有32KB的一級指令緩存、32KB的雙端口一級數據緩存,2個内核共同擁有4MB共享式二級緩存。而在将來,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展。在技術方面有如下幾點提升:英特爾寬位動态執行技術、英特爾高級智能高速緩存、英特爾智能内存訪問、英特爾智能功率管理技術。通過這些技術可以讓四核處理器的性能大幅提升。官方提供的Sunguard軟件模拟測試中,雙核平台5120處理器用了22.83秒,升級到四核後,新平台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确的。首先四核處理器需要集成更多的晶體管數量,傳統90納米制成的Prescott核心晶體管總數是1億2500萬個,最新的Woodcrest雙核心處理器晶體管規模将突破3億個,顯然傳統的90納米制成是無法滿足四核所需要的晶體管數量的,因此Intel新一代的四核處理器必須采用65納米制成生産。
除此之外,采用90納米制程的處理器洩漏電流現象嚴重,這直接導緻了處理器的功耗過高,所謂洩漏電流也就是指晶體管不管導通還是截止(開關),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,或者減少洩漏電流通道等洩漏電流降低技術的生産線,這些必須要借助65nm技術才能完成。不僅如此,Intel在新一代的處理器中都内建省電機制,也就是SpeedStep技術,在專業産品中加上DBS(Demand-Based Switching,依需求切換)技術。總體來看CPU省電的功能也是用類似的方式運作,這需要主闆BIOS與操作系統及處理器驅動程序的支持。驅動程序會監督系統工作的負載情況,當工作需求低時,處理器會自動降低核心頻率與作業電壓,當操作系統需要更多效能時,頻率就會增加。英特爾的提供SpeedStep技術隻有二個頻率等級:最大與SpeedStep速度。
與雙核心系統相比,四核計算機在高負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,分别是雙核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溫度與耗電會增加15~20%,同時工作負載的處理時間減少15~40%,當需求減少後,計算機可以更快返回低耗電模式,此狀态下的耗電隻比雙核心多出一些,而雙核心會在較高耗電狀态下保持較長的時間。如果是長期使用四核處理器将為用戶節約更多的電能。
Intel虛拟化技術(Intel Virtualization Technology)是Intel所設計和制造矽芯片技術的頂級元素之一,其中提供嶄新且進一步增強的計算機運算技術,可以為家庭用戶、商業用戶以及信息管理人員實現更多的優勢。
在市場上用戶可以使用到的技術包括:Intel超線程(HT)技術和Intel EMT64位擴展技術;在今後按照規劃Intel還将推出主動管理技術(Intel Active Management Technology)以及LaGrande技術(将着重于系統管理以及安全性)。
Intel虛拟化技術的優勢是,可以在同一平台的獨立數據分割上,執行多個操作系統和應用程序。有了虛拟化技術,同一部計算機就可以有多個“虛拟”系統的分身功能。同時虛拟化技術全面地增強了Intel平台功能,讓以軟件為基礎的解決方案在穩定性和執行效能方面,都能顯着提升。
應用
任何一種新技術的出現都會給市場帶來新的發展機遇,而英特爾四核技術的發布标志着四核時代的全面來臨,給服務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将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,從而大幅提升處理器的計算能力,以及由此帶來的應用整合的便利與管理成本的降低。四核服務器有以下幾大優勢:
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虛拟軟件的配合下,四核系統又将有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。随着對服務器體系結構創新和優化設計、電源功耗、散熱體系設計、智能管理等方面的改善,全方位降低用戶後期運營成本,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,系統基本能做到兼容。從雙核到四核,并不是系統遷移過程,它們之間能兼容并蓄。因為四核與雙核采用相同的平台,有穩定的延續性,除了CPU變動外,雙核平台下的軟硬件仍然可以繼續使用,這就減少用戶更換服務器的成本;其四,推動應用的整合。四核産品的高效,能有效簡化客戶現有IT結構與推動應用整合,“多路四核+虛拟化”解決方案将使以前數據和系統的各自為政、數據孤立、系統單獨管理的問題将不存在,另外,規模膨脹帶來的配電、散熱等硬件問題和各種軟件問題所引發的宕機現象,也将日益減少。
政府機關、高等院校、科研機構、石油、天氣預報、IDC、電信、證券等大規模應用單位将是四核服務器的主要市場,能更出色地發揮其高運算性能、高集成度的特點與作用。
更高的能效
利用增強的AMD PowerNow!™技術和創新的CoolCore™技術,AMD四核皓龍處理器成為AMD生産的能效最高的服務器CPU。通過降低您的IT基礎設施能耗,這些創新降低了總體擁有成本(TCO)、數據中心電力需求以及冷卻成本。
最優虛拟化
基于直連架構的AMD四核皓龍處理器支持業内領先的虛拟化平台效率。AMD四核皓龍處理器為AMD Virtualization ™(AMD-V™)技術提供了新的特性——快速虛拟化索引,從而能夠增強虛拟化應用的性能,提高虛拟機之間的切換效率,客戶因此能夠運行更多的虛拟機,每個系統上能容納更多的用戶,從而使虛拟化的整合和節能優勢最大化。
投資保護
利用AMD的通用核心戰略和統一接口技術,AMD四核皓龍處理器旨在最小程度地改變您的軟件和數據中心基礎架構,從而保護您的IT投資,簡化IT管理。AMD計劃實施穩定一緻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四核皓龍處理器提供最佳的多線程應用性能。從真四核設計(一個晶片上具有四個核心以更高效地共享數據)開始,又增加了增強的緩存結構和集成的内存控制器,以保持多線程應用的處理能力。AMD四核皓龍處理器提供卓越的處理能力,還能夠提升每瓦性能,在維持成本的同時提高了IT響應性。AMD皓龍處理器以行業領先的性能和每瓦性能簡化了您的IT管理,在現在和将來都一如既往地支持穩定、長期的解決方案。
區别
雙核四核
四核裡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,成績應該相差不大。而雙方都同時達到滿載時,四核的成績應該比雙核好上一倍。
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,隻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低(據Mercury Research統計,2007年第二季度出貨的桌面處理器中隻有不到2%是四核心),應用程序對多核心的優化也嚴重不足,而且三核心架構并不陌生,Xbox 360主機裡就是三核心的IBM PowerPC。