介绍
由于当今的计算需要前所未有的高处理能力,因此向多核处理的转变已成为计算行业的关键所在。
通过在一个处理器封装中放置多个执行内核,英特尔为人们提供了前所未有的强大性能。
英特尔的多核发展蓝图范围十分广泛,包含超过 15 款正在设计或已投入生产的多核处理器,这些多核处理器涵盖了所有的平台类别。
英特尔的双核处理器架构将两个“执行内核”或计算引擎置于单个处理器中。
例如,采用 90 纳米工艺技术制造的英特尔® 奔腾® D 处理器即为双核处理器,它在同一处理器封装中包含了两个完整的执行内核。
该处理器拥有 2MB 高速缓存,其中每个内核具有一个 1MB 的二级高速缓存,以及连接至 800MHz 前端总线的独立接口。
尽管双核处理器插入一个处理器插槽中,但操作系统会将每个执行内核视为一个独立的处理器。
在不支持超线程(HT)技术的系统中,整数(integer)线程通过流水线运行,整数指令由整数执行单元执行并退回。
同样,在该基于英特尔® 奔腾® 4 处理器且不支持超线程(HT)技术的系统中,浮点(floating-point)线程由浮点执行单元执行并退回。
在支持超线程(HT)技术的英特尔处理器中,整数线程和浮点线程可同时运行并显示出更佳的性能,因为它们更充分地利用了系统执行资源。
如果两个线程中的代码使用执行单元中相同的资源,则对这些资源的竞争将限制超线程(HT)技术所带来的性能增益。
需要注意的是,两个线程可能会使用执行单元中的不同资源,这样就会带来更大的性能增益。
英特尔® 奔腾® D 处理器是构建于超线程(HT)技术线程化能力之上的双核处理器,通过支持两个具有全套处理器资源的完整执行内核而实现。
当它同时运行两个浮点线程时,每个线程都拥有自己的浮点执行单元。从而与支持超线程(HT)技术的单核处理器相比,其处理速度更快。
双核英特尔® 奔腾® 处理器至尊版及代号为 Dempsey 的双核英特尔® 至强® 处理器,支持两个完整的执行内核与超线程(HT)技术,可同时执行四个线程。
这充分体现了英特尔双核平台上应用性能线程化的巨大优势。
英特尔未来规划
英特尔计划在 2006 年年中推出一系列用于多核客户机和服务器的处理器,并将在此基础上继续推出下一代多核处理器。
英特尔预计至2006年末,其 70% 以上的移动设备和台式机奔腾处理器系列的客户机处理器及 85% 以上的服务器处理器将为双核处理器。
现已推出用于台式机的英特尔®奔腾®D处理器和英特尔®奔腾®处理器至尊版。
代号为 Presler 的新一代台式机处理器将于 2006 年上半年推出。
Presler 具有两个完整的执行内核和共计 4MB 的高速缓存,其中每个内核将具有 2MB 的二级高速缓存。
此外,Presler 将采用英特尔 65 纳米工艺技术制造,并支持 64 位英特尔® 扩展技术(英特尔® EM64T)和英特尔病毒防护技术,并与英特尔® 奔腾® D 处理器使用的 LGA775 插槽相兼容。
采用英特尔 65 纳米工艺技术制造、代号为 Yonah 的全新双核移动处理器在 2006 年将得到广泛应用。这种经过优化的移动双核处理器将拥有两个执行内核单元,并采用创新的英特尔智能高速缓存设计,能够实现在两个执行内核之间共享 2MB 的二级高速缓存。Yonah 还将采用用于管理两个执行内核间功耗的英特尔动态功耗调节技术,以及用于增强性数字媒体回放的英特尔数字媒体增强技术。
在2006 年第一季度,英特尔将推出英特尔® 至强® 处理器家族的首款双核处理器。代号为 Dempsey 的双核处理器采用 65 纳米工艺技术制造,其设计用于双核处理器服务器。
这种双核处理器将与全新的服务器 LGA771 插槽相匹配。
Dempsey 的每个执行内核都将支持超线程(HT)技术,并拥有自己的二级高速缓存和总线接口。该处理器将提供 64 位支持和英特尔病毒防护技术。
在 2006 年第一季度,还会推出代号为 Paxville、用于多处理器服务器的双核处理器。
该双核处理器基于 90 纳米工艺制造,并拥有独立的总线接口。
每个执行内核都支持超线程(HT)技术。该处理器还支持 64 位计算能力和英特尔病毒防护技术。
在 2005 年第四季度,将为英特尔® 安腾® 处理器家族推出首款双核处理器成员,其代号为 Montecito。
该处理器基于 90 纳米工艺技术和显式并行指令计算(EPIC),将支持 4 个同步线程,其每个内核均支持多线程。
两个执行内核将高度集成,并且每个内核都拥有 1MB 的二级高速缓存及 12MB 的三级高速缓存。
支持多核处理器
目前使用的大多数操作系统都已支持多线程,并将支持多核处理器。
Microsoft Windows* 和主要 Linux* 发行版(包括Red Hat和 SuSE)均表示计划使其产品基于每插槽(per-socket)授权。
因此,不论一个处理器中运行多少个线程或内核,都只需对这些操作系统进行一次授权。
客户应联系他们的操作系统厂商,以确认详细的支持计划。
应用软件无需重新编写即可运行于多核处理器,但为了充分利用这项技术的优势,还要求线程支持。
支持超线程(HT)技术的应用将从英特尔多核处理器所提供的更强的并行能力中获益。
可编写以线程化为目的的代码,从而提高应用性能。
目前可用的、支持超线程(HT)技术及多核处理器的客户端应用已超过 150 种,其中包括主要的操作系统、视频和
音频录制及编辑应用、游戏等。
此处列出的资源能够帮助您在设计处理器的过程中,充分发挥双核及多核演进的优势。
利用自动将代码线程化的英特尔® 编译器对应用进行优化,从而从双核处理器中获得极大的性能提升。
英特尔性能库提供诸如英特尔® 多线程检测器和英特尔® 多线程分析器等工具,可用于纠正错误并帮助调试线程化代码,从而生成优化的、线程安全的代码。
英特尔提供的这些工具能够为实现线程化,轻松并加速部署优化的应用,从而帮助您管理线程的复杂性,更轻松地获得成功。