多核革命 AMD首席技术官帮你解密CPU

● 回顾在多核心芯片设计中最初开发遇到的问题

    多核心处理器最初的开发在很大程度上要归功于CMOS光刻印刷工艺的持续进步。众所周知，随着CPU 核心的尺寸/带宽的不断提升，很快就会造成投资回报的递减。所以当核心的尺寸工艺收缩到一个小尺度上后，出于对Die经济可行性的考虑，制造商通常有如下选择：生产更小的芯片、增加大量缓存、增加更多核心。

    增加更多内存带宽的选择显然会增加大量处理器芯片之外的成本，包括修改主板（如许多PCB层的改动）、增加DIMM插槽等。由于这些额外成本和插槽不兼容的问题，增加更多内存带宽将被单独考虑，与涉及Die尺寸的选项不相关。

 图一

 图二

    图1和图2显示了一些与这三个选项相关的性能和性能价格比指标，假定光刻印刷面积缩减30%（即区域缩减50%），支持单核心频率提高17%，但需要双核心频率降低17%（以保持相同的功耗水平）。注意，SPECfp_rate2000基准测试包含14个独立的测试，它们均单独建模。这些可以总结为：最小提速、中值提速、几何平均数提速和最大提速。对于双核心处理器选项，要同时估算单核心(uni)和双核心(mp)提速。

    图一针对三种系统配置进行SPECfp_rate2000性能评估（基于章节1中描述的分析模型），假定光刻面积缩减30%（区域缩减50%），相应地，单核心芯片频率提高17%，双核心芯片频率降低17%。小型芯片的尺寸为参考芯片的½，同时，大缓存和双核版本扩展到与参考芯片相同的尺寸，且电源需求与参考芯片相同。注意，大缓存情况下的最大提速为+156%，但由于此处的图形范围限制而被截断显示。

    图二针对三种系统配置的SPECfp_rate2000/价格评估（基于章节1中描述的分析模型），假定光刻面积缩减30%（区域缩减50%），相应地，单核心芯片频率提高17%，双核心芯片频率降低17%。

    接下来，我们就看看这三方面对于多核处理器的影响。