四核已至，多核尚远？

    ZDNetChina服务器站 11月27日芯片/组件讯 11月14日，英特尔发布了世界上首款X86四核服务器处理器至强5300(Clovertown)系列，同时面世的还有面向游戏发烧市场的四核QX6700（Kentsfield）至尊版处理器。尚未来得及咀嚼双核盛宴的用户又迎来了四核的大餐。用户该何去何从？

    创纪录的四核

    至强5300系列就是研发代码为Clovertown的四核至强DP处理器,也是之前5100和5000系列至强处理器的升级产品。5300与5100(Woodcrest)和5000(Dempsey)系列在芯片组和插座方面兼容。5300的四个处理器核心并不是位于一个独立的Die之上，而是由两个独立的Woodcrest处理器封装在一起形成。

    这种设计的好处是在尽量少增加成本的基础上快速推出新产品，并有效提高产品的成品率（即使单Die出了问题，另一半也可以复用），可以充分利用现有的生产线和技术。

    从英特尔官方公布的数据来看，至强5300的综合性能要比之前最快的双核产品至强5100高出50%，并刷新了多项工业服务器纪录。

    新的四核处理器主流产品实现了80W的TDP（热设计功耗），顶级产品的TDP值为120W。对比双核至强5100相应的65W和80W指标，50%的性能提升应该算是不错的一个答卷，尤其是考虑到大多数用户不会选用最高主频的产品。

    看来英特尔先进的65nm工艺功不可没。而对于用户来讲，能够实现芯片组和插座兼容当然是一个好消息。尽管两个Die的拼接容易让人想起所谓的“真假四核”提法，但能够在很好控制功耗、提升性能的前提下实现平滑的过渡自然更易为用户接受。

    从竞争角度来讲，即使AMD发布四核产品，至少在未来2～3个季度内还不能对英特尔形成实质性的威胁。因此，这一时间英特尔在服务器市场将占据绝对的性能优势。

    至强处理器的新变化

    从5月23日发布的双核至强5000，到6月26日的双核至强5100，直至11月14日的四核至强5300，一年之内，这已经是至强DP处理器的第三次升级了。

    频繁的升级速度难免让用户感到困惑，而英特尔将至强5300的价格和市场定位落在了5100系列的高端区间，力图进一步增强其竞争实力。

    今年9月28日，英特尔推出了专门为单路（SP）服务器/工作站市场设计的至强3000系列处理器，同样采用了酷睿2内核，从而形成了从主攻RISC市场的安腾9000系列，到面向MP市场的至强7000系列、DP市场的至强5000系列等完整的服务器处理器产品线（参见表1）。

    根据IDC的统计数字，在X86服务器市场上，单路产品约占到65%～68%市场份额，双路约占22%～25%的份额，MP大约只有几个百分点的份额。以往单路市场基本上被高端的桌面处理器系统和DP至强（插一个处理器）系统所占据，而服务器应用在可靠性方面与PC市场还是有很多的不同，这也是英特尔专门推出面向单路市场的至强处理器的原因。

    在5300诞生以后，英特尔将逐步实现四核产品在至强系列中的拓展: 明年第一季度将是单路四核的3200系列，到第三季度推出四核至强MP的Tigerton，从而覆盖整个至强产品线。而第一个四核安腾处理器Tukwila按计划将于2008年面世。

    多核与多路的选择

    新上市的双路四核产品自然引来人们对其与之前四路（MP）双核至强（7100系列）的比较。

    从英特尔对两者技术特性的区隔来看，5300主要还是面对工作组、Web、邮件等前端应用，而像ERP、CRM、数据挖掘等后台企业级应用还是至强7000的强项,因为无论是在支持的缓存数量、内存容量和路数方面至强MP产品都还占有绝对的优势（参见表2）。

    未来多核的架构变化

    很长一段时间以来，英特尔处理器的最新架构都是首先出现在桌面平台，但随着X86处理器性能的飞速提升，目前主流的桌面应用对处理器性能的要求已经不那么迫切，反而是企业市场的拉动更为明显。这从今年英特尔发布双核处理器按照服务器、桌面和移动平台这一顺序即可以得到明确的印证。

    英特尔首款四核处理器Clovertown架构示意图

    不太为人所关注的是，在现有处理器架构下成倍增加内核数量，成本和功耗也相应增加，但性能并没有相对应地提升。因此，在桌面甚至移动平台全线引入四核并不是一个明智的选择。尽管明年一季度英特尔会如期推出面向主流市场的四核桌面版本Kentsfield处理器，但以英特尔官方的预测数字，未来三个季度内总共将发运100万颗四核处理器。显然明年桌面和移动平台不是四核的重点市场。

    另外，如果将四个核心集成在单Die上，目前的65nm工艺从经济性和功耗方面还存在一些问题。英特尔宣布明年第四季度将引入45nm工艺，在45nm工艺成熟之前，新结构的四核产品也不大可能面世。

    除此以外，酷睿架构的接班人Nehalem内核将于2008年面世，预计其架构将更加适合于多核的布局。

    为了提升处理器的性能，英特尔已经采用了改用新的内核、提升FSB（前端总线）主频、增大共享缓存等多种技术手段，但当更多个内核出现在一个处理器中的时候，从奔腾时代沿用下来的FSB架构越来越显示出其不能协同处理器内核与包括内存、显卡等高速外围设备的弊端。

    总线带宽和内存延迟是困扰FSB的两大难题。CSI是一种经过延迟优化的串行总线架构（可以点对点连接处理器和外围芯片），因此集成内存控制器（在服务器系统中很重要）、允许每个处理核心与芯片组直接通信(不再共享前端总线)等功能将进一步提升服务器系统的综合性能。

    由于CSI是一种异步的串行总线架构，因此同时连接安腾和至强处理器也成为可能，这对降低安腾系统的成本将具有深远的意义。看来，之前有消息预计CSI将首先出现在四核的Tukwila安腾处理器中（2008年）也非空穴来风。

    重归多线程

    在明年的市场上，应该不会看到今年从多核到双核直至四核这么剧烈的变化。目前也还看不到英特尔明年会继续推出八核甚至更多核心处理器的消息。

    其实相比于多核，通过更多线程提高并行度是一个更为可行之路，因为以目前情况来看，在制造工艺水平、核间通信系统和软件环境准备尚不完备的情况下，四核多线程比更多核心的处理器在实际性能、成本和功耗方面都有一定的优势。

    而GPU与CPU的融合将是未来多核处理器发展的一个方向，处理器将承载起更多的处理任务，从而最终走向片上系统。