摩尔定律不死!Intel双核心深入剖析
2005年4月15日下午,在以双核心处理器为主题的技术讲座中,Intel处理器应用高级工程师Benson Inkley先生为我们揭示了Intel在台式机、工作站和服务器方面的双核心规划,并且剖析了双核心、超线程在工作方式以及性能表现等方面的不同。
Benson Inkley先生首先向我们讲解了双核心不同的物理结构——并列双核心与分离双核心(说明一点,这是笔者总结出来的称呼,并非Intel官方说法)。
在90nm的Pentium D处理器中,两个物理核心紧密相连,分别拥有各自独立的内核及二级缓存。而在未来的多芯片处理器中,两个(或者更多)核心分离排布同样拥有各自独立的内核及二级缓存——Inkley先生表示,这种结构将应用于65nm工艺的多核心处理器中。而在65nm之后,Inkley先生表示,也许这些分离的核心又将连结到一起,回归Pentium D的结构,这样做的原因,则是出于设计效率和优化方面的考虑(通俗一点就是良率),对于最终用户来说,他们看到的其实都是一样的处理器——一片盖着金属盖子的覆晶材料基板。
最先与我们见面的,也就是4月19日正式发布的,乃是桌面级的Pentium D处理器家族,它包括2.8GHz的Pentium D 820、3.0GHz的Pentium D 830和3.2GHz的Pentium Extreme Edition 840,它们的FSB都是800MHz,拥有两个独立的1MB二级缓存,支持Intel EM64T 64位扩展技术和基于底层安全技术的Execute Disable Bit(XDB)技术。和现在的90nm Pentium 4处理器一样,Pentium D采用LGA 775接口。
在Pentium D家族中,惟一不同的是Pentium EE 840,它支持超线程技术,开启后能在两个物理核心的基础上实现4颗逻辑处理器,进一步提高系统的并行程度。在IDF的现场,我们看到了基于Pentium EE 840的演示平台。从Tt机箱透明的侧板看进去,我们看到Pentium EE 840的散热系统相当硕大。
这个演示平台仍然是32位的Windows XP Professional+SP2的操作系统,没有安装什么软件。通过操作系统的任务管理器,我们可以看到系统中有4颗逻辑处理器,频率都是3200MHz。当通过Intel提供的Maximum Power Program for SmithfieldXE Processor软件将两个核心的负载都提升到100%时,我们看到4颗逻辑处理器都在满负荷运行;将核心0的负载降低到50%后,我们看到整体的CPU占用变成了75%,核心0的一颗逻辑处理器满负荷运转,而另一颗则处于空闲状态——由此我们也看到了现有操作系统在线程调度方面的大致表现。
另一个双核心演示平台则通过繁重的视频压缩任务来体现多核心并行处理的优势。用Adobe Premiere Pro同时压缩两段视频剪辑,现在看来似乎是Mission Impossible,但是对于开启超线程的Pentium EE 840平台,这样的任务却显得异常轻松。