1.雙核≠雙性能
多核不一定會(huì)使你的手機(jī)或電腦速度更快,但它將提高你的PC的整體性能,這是一個(gè)有所不同的細(xì)微的技術(shù)特色。多核處理器的性能提升并不是簡(jiǎn)單CPU核心的倍數(shù),因?yàn)槭艿絻桑ǘ啵﹤€(gè)核之間共享資源的拖累。比如雙核性能只是單核的1.4~1.8倍,實(shí)際情況取決于具體的應(yīng)用。
一個(gè)核拼命干活,拼命轉(zhuǎn)啊轉(zhuǎn)啊,其他核在看,最后溫度不斷上升然后藍(lán)屏了。。。。
上圖是個(gè)笑話,不過(guò)你可以用任務(wù)管理器可以看到并不是每個(gè)核的負(fù)載時(shí)均勻分配的。
這是為什么一個(gè)核轉(zhuǎn)啊轉(zhuǎn)啊,最后藍(lán)屏的原因。
2.多核并不一定高能
從理論上來(lái)說(shuō),多核的性能肯定要比單核高很多。不過(guò)軟件的發(fā)展遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上硬件發(fā)展的速度,這樣多核CPU在實(shí)際應(yīng)用中就無(wú)法發(fā)揮其應(yīng)用的功效,比如現(xiàn)在四核CPU已經(jīng)非常的普及,但是針對(duì)四核優(yōu)化的應(yīng)用軟件寥寥可數(shù)。即使你已經(jīng)用上八核的CPU,在運(yùn)行很多軟件時(shí)仍然不會(huì)感到速度有多快得提升。因此我們并不要唯核是從,多核的不一定是最優(yōu)的?!皦蛴镁秃谩庇肋h(yuǎn)是大家裝機(jī)時(shí)選擇硬件的唯一原則。另外由于架構(gòu)、主頻的不同,多核也并不一定比少核性能高。
多核不一定高能,的原理跟人多不一定力量大,是一個(gè)道理。
3.多核不僅是CPU
為了充分發(fā)揮CPU功效和減少用戶支出,現(xiàn)在越來(lái)越多CPU集成GPU功能,比如Intel就在Sandy Bridge把GPU核心整合進(jìn)了CPU當(dāng)中,其GPU核心的圖形核心性能大幅度的提升。
多核化是無(wú)奈之舉:以前,半導(dǎo)體工藝的發(fā)展可以帶來(lái)“一舉三得”的效果,包括提高晶體管速度、降低功耗和縮小芯片面積。但是,當(dāng)制造工藝發(fā)展到90nm或65nm時(shí),泄漏電流的問(wèn)題凸顯,沿用以往的內(nèi)部架構(gòu)來(lái)提高頻率的方法難以奏效。為了在不提高工作頻率的條件下實(shí)現(xiàn)性能的提升,只能增加CPU內(nèi)核的數(shù)量。
在有許多客戶機(jī)要求進(jìn)行并行處理的服務(wù)器中,多核架構(gòu)容易獲得比較好的效果。但是,問(wèn)題發(fā)生在根據(jù)用戶的要求運(yùn)行應(yīng)用軟件的客戶機(jī)里。由于可能同時(shí)運(yùn)行的軟件數(shù)量有限,即使可以將各個(gè)軟件分割以后并行執(zhí)行,但軟件中必須串行執(zhí)行的部分仍然會(huì)妨礙處理性能的提升。許多相關(guān)人士認(rèn)為,在目前這種架構(gòu)的PC中,4~8個(gè)內(nèi)核可能是多核處理器能夠獲得較好性能提升效果的極限。
集成多個(gè)不同類(lèi)型的內(nèi)核:另一方面,提供新體驗(yàn)的高級(jí)用戶接口、動(dòng)態(tài)及靜態(tài)圖像分析等新的應(yīng)用軟件的不斷出現(xiàn),對(duì)處理器的處理性能提出了更高的要求。如果處理器僅在目前以CPU內(nèi)核為主的架構(gòu)上繼續(xù)發(fā)展,這些新應(yīng)用可能將無(wú)法實(shí)現(xiàn)。
2007年9月,英特爾公司董事會(huì)名譽(yù)主席Gordon Moore在英特爾秋季技術(shù)峰會(huì)上表示:“眾所周知,摩爾定律在物理上是有極限的。大約10年或15年以后,摩爾定律將會(huì)遇到根本性障礙,而退出歷史舞臺(tái)?!狈催^(guò)來(lái)說(shuō),Moore認(rèn)為,半導(dǎo)體工藝的發(fā)展很可能還會(huì)像以前那樣再延續(xù)10年左右。在把工藝發(fā)展當(dāng)作技術(shù)推動(dòng)力的同時(shí),為了越過(guò)橫亙?cè)诙嗪思軜?gòu)前面的壁壘,處理器應(yīng)該采用什么樣的內(nèi)部架構(gòu)呢?
業(yè)界想到的方案是采用異構(gòu)處理器架構(gòu),即將不同類(lèi)型的內(nèi)核集成在一起。在這種架構(gòu)中,CPU內(nèi)核所不擅長(zhǎng)的浮點(diǎn)運(yùn)算及信號(hào)處理工作,將由集成在同一塊芯片上的其它可編程內(nèi)核執(zhí)行。相關(guān)人士認(rèn)為,集成多個(gè)不同類(lèi)型內(nèi)核的異構(gòu)多核架構(gòu)將成為今后處理器的主流架構(gòu)。
從同構(gòu)到異構(gòu)通用處理器將實(shí)現(xiàn)SoC化:Nvidia公司的總裁兼CEO指出:“目前,圖形芯片具有的浮點(diǎn)運(yùn)算性能已經(jīng)大大超越了處理器。如果能夠靈活運(yùn)用,隨著圖形芯片的發(fā)展,將會(huì)涌現(xiàn)出各種各樣新的應(yīng)用?!痹谡紦?jù)PC及服務(wù)器主流地位的x86處理器中,圍繞GPU(圖形處理單元)展開(kāi)的相關(guān)研發(fā)工作突然活躍起來(lái)。
GPU的集成和通用化取得進(jìn)展:圍繞GPU的研發(fā)方向主要有兩個(gè)。首先,是將GPU內(nèi)核集成到處理器芯片上。AMD公司在2006年7月收購(gòu)了加拿大的GPU生產(chǎn)商ATI科技公司,并提出了將ATI公司的GPU內(nèi)核集成到處理器上的Fusion處理器方案。另外,英特爾公司在2007年4月明確表示,正在開(kāi)發(fā)矢量處理器Larrabee(開(kāi)發(fā)代號(hào)),其中集成了許多專(zhuān)用于浮點(diǎn)運(yùn)算的CPU內(nèi)核。
另一個(gè)研發(fā)方向是,利用GPU擅長(zhǎng)對(duì)浮點(diǎn)運(yùn)算進(jìn)行并行處理的特點(diǎn),將其用作矢量處理器。這就是面向通用計(jì)算領(lǐng)域的GPGPU(General Purpose Computing on GPU),NVIDIA公司從2006年下半年已陸續(xù)推出相關(guān)的硬件產(chǎn)品及軟件開(kāi)發(fā)工具(見(jiàn)圖1)。
賽靈思推了一款新器件的時(shí)候,估計(jì)英特爾老大科再奇驚得要從椅子上掉下來(lái)了。
這個(gè)新器件是啥?這就是賽靈思今年在大年初五發(fā)布的基于16nm FinFET 3D晶體管的FPGA新品---Zynq UltraScale MPSoC
看看它的內(nèi)部結(jié)構(gòu):
1、 四核A53處理器 CPU
2、 一個(gè)GPU Mali-400MP
3、 一個(gè)Cortex-R5 CPU
5、 H.265(HEVC)視頻編解碼器
6、 安全模塊
7、 UltraScale FPGA 單元;
這其實(shí)就是一款異構(gòu)處理器,如前所述,它是一款ASIC就級(jí)的異構(gòu)處理器!而且是64位,采用16nm FinFET工藝的處理器!而且是采用FPGA實(shí)現(xiàn)硬加速的處理器!
Intel收購(gòu)Altera,說(shuō)明Intel坐不住了。一場(chǎng)大戲即將開(kāi)幕。拭目以待。
4. 什么是雙核、雙芯和超線程
雙(多)核:是指擁有兩(或多個(gè))物理核心(又稱(chēng)為內(nèi)核),各種CPU核心都具有固定的邏輯結(jié)構(gòu),一級(jí)緩存、二級(jí)緩存、執(zhí)行單元、指令級(jí)單元和總線接口等邏輯單元,各個(gè)核心通過(guò)超傳輸技術(shù)讓CPU內(nèi)核直接跟外部I/O相連,集成內(nèi)存控制器技術(shù),使得每個(gè)內(nèi)核都有自己的高速緩存可資遣用,都有自己的專(zhuān)用車(chē)道直通I/O,沒(méi)有資源爭(zhēng)搶的問(wèn)題。
雙(多)芯:僅僅將兩(或多個(gè))完整的CPU封裝在一起,連接到同一個(gè)前端總線上。由于總線的限制,兩個(gè)核心必然會(huì)產(chǎn)生總線爭(zhēng)搶?zhuān)绊懶阅?,而且這樣的核心越多,越容易加劇處理器爭(zhēng)用前端總線帶寬,成為提升系統(tǒng)性能的瓶頸,這是CPU架構(gòu)引發(fā)的先天故障,因此這種雙(多)芯實(shí)際上是“假多核”。雙芯有些像是北京郊區(qū)開(kāi)發(fā)的大型社區(qū)一樣,多個(gè)社區(qū)利用同一條城市快速路,人們出行(數(shù)據(jù)處理)肯定要遇到堵車(chē)的問(wèn)題。雙核則是為不同小區(qū)開(kāi)發(fā)專(zhuān)用車(chē)道,每個(gè)小區(qū)出行并不交叉(數(shù)據(jù)可以并行處理),并不會(huì)發(fā)生堵車(chē)現(xiàn)象。
HT技術(shù)(即超線程技術(shù)):HT技術(shù)是在處理器實(shí)現(xiàn)2個(gè)邏輯處理器(注意不是物理處理器),是充分利用處理器資源,類(lèi)似虛擬CPU,讓系統(tǒng)誤認(rèn)為是雙核處理器。而雙核心處理器是集成2個(gè)物理核心,是實(shí)際意義上的雙核心處理器。舉個(gè)形象例子來(lái)說(shuō),前者好像是一個(gè)能用雙手同時(shí)炒菜的廚師,但一次只能把一碟菜放到桌面;而雙核心處理器好比2個(gè)廚師炒兩個(gè)菜,并同時(shí)把兩個(gè)菜送到桌面。
5.多任務(wù)與多線程
多任務(wù)是指系統(tǒng)可以同時(shí)執(zhí)行多個(gè)任務(wù),比如你可以一邊下載、一邊聽(tīng)歌,Windows可以很好支持多任務(wù)的運(yùn)行,這和多核CPU并沒(méi)有多大關(guān)系。多線程則是指系統(tǒng)可以針對(duì)某項(xiàng)操作,調(diào)用多個(gè)CPU進(jìn)行并行處理。比如支持多線程的PS,在批處理多個(gè)操作(如濾鏡、摳圖)時(shí),系統(tǒng)就會(huì)調(diào)用多路CPU并行處理這些操作以提高操作效率。
評(píng)論