双核处理器：单核到CMP的第一过渡

    ZDNetChina服务器站 3月21日服务器芯片/组件应用  双核处理器是在应对单核处理器性能不足而提出的一种新型处理器，从类型来看，双核处理器的设计与发展处于单核向多核发展过度期内，它继承了单核处理器的诸多设计，也重新按照多核处理器的设计原则重新设计。因此，在不同体系结构下，不同厂家的双核产品差异较大，其主要有两种：

    1）、具有两个核心的双核心处理器模块。如Intel Dempsey（5000系列）。

    2）、基于CMP设计思想设计的双核处理器，在X86处理器中的Intel Woodcrest（5100系列）、AMD 第一代/第二代处理器，在RISC中的Power处理器和Intel Itanium处理器。

    Intel 5000双核心处理器

    1)、 Intel 5000（Dempsey）处理器结构与功能。

    2）、Intel 5000系列处理规格。

    5000系列（Dempsey）是由两颗Nocona处理器简单封装在一个处理器上，5100系列是Intel新开发的基于Core微架构的真正意义的双核产品。

    3）、双路双核产品系统架构。

    4）、Dempsey的局限性与设计特点。

    Dempsey的主要是因为它由两个独立的单核心处理器直接封装在一个Socket 之上，导致同一个Socket之上的两个核的数据通信只能通过北桥实现，无疑加重了FSB的压力，进而导致FSB冲突严重。另外Dempsey采用传统的基于北桥的设计思想，其系统架构的劣势也导致了Dempsey平台的整体的不足，在SPEC官方网站所公布SPEC CPU2000的测试数据中就可以清楚看到，3.73GHz的Dempsey性能最高的处理器5080 整型整机吞吐能力（SPEC2000_int_rate: 82.4）与浮点整机吞吐能力（SPEC2000_fp_rate: 65）与频率仅有5080一半（1.86GHz） Woodcrest 5120处理器在整机吞吐能力（82）和浮点整机吞吐能力（65）相当。

    Dempsey处理器是Intel公司快速实现多核心处理器的一种有效的方法。在由双核向四核的发展中，其四核处理器Clovertown采用了类似Demspey的设计思想，直接将两颗Woodcrest处理器封装在一个Socket之中。

    基于CMP设计的双核处理器

    1、 Intel Woodcrest（5100系列）处理器及系统架构

    Intel 5100（Woodcrest）处理器结构与功能

    产品规格

    系统架构

    Woodcrest的5大技术

    Woodcrest是Intel新推出的基于Core微架构的双核处理器，它所推出的5大关键技术是Woodcrest取得巨大成功的关键，其5大技术如下：

    宽动态执行；

    高级数字多媒体技术；

    高级智能缓存技术（共享4MB L2）；

    高级内存访问技术；

    节能技术。

    2、AMD Opteron第二代双核处理器及系统架构

    AMD Opteron双核处理器结构及演变。

    在CPU内部集成内存控制器，处理核心、内存及HT总线通过高速的XBar交换数据，CPU间和CPU与IO间通过串型HT总线连接在一起。目前集成内存控制器的设计在RISC处理器的设计较为常见，通过集成内存控制器后，其CPU到内存延迟较小，带宽大，可以对性能有较大的提高。AMD Opteron双核处理器是在单核处理器的基础上发展而来，单核处理器设计思想基本上按照CMP设计。因此，可以想象，AMD 4核心的Opteron处理器将与单、双核具有极大的结构类似性。

    从系统架构上来看，AMD Opteron 处理器的直联架构设计实现从双路、四路到八路服务器的覆盖，尤其在4路及8路时，其直联架构性能优势尤其明显。这一切都得力于AMD 基于HyperTransport串型直联架构的实现，也是Opteron基于CMP设计而获得高性能的原因所在。