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双核才是王道!AMD X2 4800+深度测试

    目前两家世界上最大的处理器制造厂商都遇到了一个难题,那就是“频率”。频率做为衡量处理器好坏的标准已经成为了大多数人的定论。低频率就代表着一颗处理器性能的滞后,而如今不管是Intel还是AMD都同时遇到了“频率”这个难题。

    1965年Intel公司的总裁Gordon Moore提出了Moore定律,他说晶体管会每24个月增长一倍,虽然这个定律或多或少有点吹牛的性质,但Intel却是追随着这个定律足足40年。要做到这点可真不简单,一方面是人类对性能追求的日益高涨,另一方面x86处理器的技术却已然渐渐走到尽头,要像过往数年由1GHz转眼变成3GHz的光景已不再可能,频率的提升仿佛已经走到了瓶颈,这也令目前市场上的处理器频率停滞不前,这在短期内是无法解决的。

     处理器工作频率停滞不前的主要原因,要因为频率越高工作温度越高,加上整合的功能越来越多令良品率大大降低,与此同时制程的进步令漏电情况更加严重,几方面因素直接导致了处理器的频率无法大副提升,结果连Intel原本的4GHz计划也要搁置,这也直接促成了CEO贝瑞特无奈单膝跪地希望技术人员原谅的一幕。

AMD为啥虾米了?只因Intel双核心测试

    其实x86处理器多年来除了频率外,在架构上并没有什么大进步,就拿目前的AMD和Intel处理器来说,虽然x86是CISC的处理器,但却拥有不少RISC处理器的特性,例如SuperScalar(超纯量运算)、SuperPipeline(超级执行管线)及Dynamic Execution(动态执行),这些革新早在Pentium Pro中就已经出现了,这颗94年发表的架构竟然用到今时今日,再也没有更令人震惊的处理器新技术出现了,就连目前最新的Pentium 4和Athlon 64,也只不过是Pentium Pro的加强版而已,例如频率、Cache及Pipeline方面的加强,但却走不出Pentium Pro架构的小框框。

    为了令处理器频率可以大幅提升,各处理器厂商都增加了SuperPipeline的数目,而Intel的Pentium 4 Prescott核心更高达31条SuperPipeline,为什么增加Pipeline Stage可增加频率呢!?首先我们要浅谈Pipeline原理,Prescott 有31个进程Pipeline,代表CPU可以把一个指令分为31份进行,而每一个Mhz可以运作两个进程,而CPU可以同一时间做数十个指令,但新的指令要等上一个指令的进程完成后才能开始,故此如果进程分得细一点的话,即每个频率所工作的份量就会较少,工作也就能够尽快完成并开始下一个指令,这样就会较易增加频率。

    但是这个理论是假设CPU的工作永不出错才能成立,但现在的CPU都是利用预支结果(Branch Prediction)来提高效率,但预支的结果达不到100%的准确率,如果其中一个进程出错的话,工作就需要重新进行,而其它需要得到这个相关这个工作的指令也很可能要重新进行,进程越多预支结果出错时所做成的牵连及延误要比进程较少的处理器更多。

    虽然增加进程可以让频率及性能得以提升,但关键还要看预支结果(Branch Prediction)的准确度,但某CPU厂的工程师表示要让预支结果(Branch Prediction)不出错是非常十分困难的,这也反映了为何Pentium 4在同频率下反要比Pentium M还要差吧,因为Pentium M只有16个进程。另外处理器厂商还想通过提升处理器内部的Cache数目从而达到提升性能的目的,但事与愿违Cache并不是越大也好,当Cache已达一定数目时提升性能的效果就越来越小。

好事成双 AMD X2

 AMD Athlon64 X2处理器内部构造图

    这也就造成了Intel和AMD都在追求频率以外的提升性能方案,例如增加系统带宽的速度、提升Cache的容量和命中率、加强处理器的指令集如MMX、SSE、SSE2、SSE3、3D!Now、3D!Now Pro等以优化执行效率,当各种方法都用尽后而单颗处理器走到尽头,最后业界也只好搬出Dual Core/Multi技术来,这也就是我们今天要介绍到的双核心处理器!

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