多核處理器技術應用趨勢分析

　　多內核是指在一枚處理器中集成兩個或多個完整的計算引擎(內核)，多核處理器是單枚芯片(也稱為“硅核”)，能夠直接插入單一的處理器插槽中，但操作系統會利用所有相關的資源，將它的每個執行內核作為分立的邏輯處理器。通過在兩個執行內核之間劃分任務，多核處理器可在特定的時鐘周期內執行更多任務。

　　多核技術能夠使服務器并行處理任務，多核系統更易于擴充，并且能夠在更纖巧的外形中融入更強大的處理性能，這種外形所用的功耗更低、計算功耗產生的熱量更少。多核架構能夠使目前的軟件更出色地運行，并創建一個促進未來的軟件編寫更趨完善的架構。盡管認真的軟件廠商還在探索全新的軟件并發處理模式，隨著向多核處理器的移植，現有軟件無需被修改就可支持多核平臺。

　　操作系統專為充分利用多個處理器而設計，且無需修改就可運行。為了充分利用多核技術，應用開發人員需要在程序設計中融入更多思路，但設計流程與目前對稱多處理 (SMP) 系統的設計流程相同，并且現有的單線程應用也將繼續運行。得益于線程技術的應用在多核處理器上運行時將顯示出卓越的性能可擴充性，此類軟件包括多媒體應用(內容創建、編輯，以及本地和數據流回放)、工程和其他技術計算應用以及諸如應用服務器和數據庫等中間層與后層服務器應用。

　　多核處理器主要具有以下幾個顯著的優點：

　　● 控制邏輯簡單：相對超標量微處理器結構和超長指令字結構而言，單芯片多處理器結構的控制邏輯復雜性要明顯低很多。相應的單芯片多處理器的硬件實現必然要簡單得多。

　　● 高主頻：由于單芯片多處理器結構的控制邏輯相對簡單，包含極少的全局信號，因此線延遲對其影響比較小，因此，在同等工藝條件下，單芯片多處理器的硬件實現要獲得比超標量微處理器和超長指令字微處理器更高的工作頻率。

　　● 低通信延遲：由于多個處理器集成在一塊芯片上，且采用共享Cache或者內存的方式，多線程的通信延遲會明顯降低，這樣也對存儲系統提出了更高的要求。

　　● 低功耗：通過動態調節電壓/頻率、負載優化分布等，可有效降低CMP功耗。

　　● 設計和驗證周期短：微處理器廠商一般采用現有的成熟單核處理器作為處理器核心，從而可縮短設計和驗證周期，節省研發成本。

　　多核技術應用前景

　　隨著操作系統及應用軟件對多核處理器的進一步支持及優化、芯片制造工藝的成熟、AMD及Intel為代表的低功耗技術的發展、芯片級虛擬化技術的成熟等諸多因素，將推動服務器處理器多核化趨勢的進一步彰顯。多核技術將成為服務器技術的重要技術支點，更多的多核服務器處理器在07年內登場，包括Intel和安騰、AMD的4核Opteron、Sun的UltraSPARC和Negara八核T1芯片、IBM的Cell BE芯片和Power5多核、HP的PA-RISC多核、使得整個市場充斥著各種多核的技術。此外，國內的龍芯3也是專門面向服務器系統的CPU，目前也在進行多核的研發，國內廠商曙光將在其新品中搭栽龍芯多核處理器。

　　應用需求的不斷提高是計算機發展的根本動力。如目前的服務器應用，要求高的吞吐率和在多處理器上的多線程應用;Internet的應用、P2P和普適計算的應用都促使了計算機性能的不斷提升，多核技術已經成為服務器技術的重要技術支點。大型企業的ERP、CRM等復雜應用，科學計算、政府的大型數據庫管理系統、數字醫療領域、電信、金融等都需要高性能計算，多核技術可以滿足這些應用的需求。

      繼去年發布33款服務器處理器后，Intel又在今年初先后發布了功耗僅50W的低功耗Xeon，以及用于嵌入式平臺的四核Xeon處理器。

     Xeon系列不僅在服務器領域有所建樹，同時還為通信、醫療、科研等領域的嵌入式設備帶來了強勁的數據處理能力。Intel在今年IDF上發布的嵌入式四核Intel至強(Xeon)處理器5300系列產品是嵌入式市場中的首款四核處理器產品。

　　英特爾多核嵌入式處理器面向范圍廣泛的嵌入式應用，提供卓越性能和可擴充性，實現低能耗、高效能優勢。這些全新處理器以較低功耗為嵌入式市場帶來了極為卓越的性能，同時相關芯片組還采用了改進的集成顯卡組件。采用這些嵌入式處理器及相關芯片組進行設計的開發商將會發現，它們堪稱小外形設計的最佳選擇，如可為嵌入式應用帶來出色性能和I/O密度的全新COM(Computer-on-Module)Express外形規范等。

　  AMD嵌入式處理器采用AMD64長效保修計劃，保證至少五年之處理器供應時間，且增加兩款以AMD暢銷行動產品為基礎的低功耗處理器。分別為Mobile AMD Sempron 3500+處理器，以及AMD Turion 64 X2 TL-52雙核心行動運算技術。此兩款處理器的發表提供設計工程師在系統開發上新的選擇，并且帶給顧客最佳性能與較低持有成本。

     AMD Athlon 64及AMD Athlon 64 X2雙核處理器是AMD面向高端嵌入式領域推出的高性能64位器件，具有出色的處理功耗、I/O通信、存儲及擴展性能。與此同時，在近期AMD宣布將新增三款低功耗AMD Athlon 64處理器。新款處理器能令嵌入式系統研發人員在8瓦的散熱規格下，發揮AMD64技術所具備的各項優勢。

　　隨著應用需求的擴大和技術的不斷進步，多核必將展示出其強大的性能優勢。多核處理器是處理器發展的必然趨勢，無論是移動與嵌入式應用、桌面應用還是服務器應用，都將采用多核的架構，因此我們可以肯定地說：多核技術應用前景廣闊。